Skillnader mellan elektronmikroskop, atomkraftmikroskop och scanning tunnelmikroskop
Egenskaper för svepelektronmikroskop Jämfört med optiskt mikroskop och transmissionselektronmikroskop har svepelektronmikroskop följande egenskaper:
(1) Provets ytstruktur kan observeras direkt, och provets storlek kan vara så stor som 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(2) Provberedningsprocessen är enkel och behöver inte skivas.
(3) Provet kan översättas och roteras i tre dimensioner i provrummet, så att provet kan observeras från olika vinklar.
(4) skärpedjupet är stort och bilden är full av tredimensionell känsla. Skärpedjupet för svepelektronmikroskop är flera hundra gånger större än det för optiska mikroskop och dussintals gånger större än det för transmissionselektronmikroskop.
(5) Bilden har ett brett förstoringsområde och hög upplösning. Det kan förstoras tio gånger till hundratusentals gånger, vilket i princip omfattar förstärkningsområdet från förstoringsglas, optiskt mikroskop till transmissionselektronmikroskop. Upplösningen ligger mellan optiskt mikroskop och transmissionselektronmikroskop, som kan nå 3nm.
(6) Elektronstrålen har mindre skada och föroreningar på provet.
(7) Medan vi observerar morfologin kan vi också använda andra signaler från provet för analys av mikroområdessammansättning.
atomkraftmikroskop
Atomic Force Microscope (AFM) är ett analysinstrument som kan användas för att studera ytstrukturen hos fasta material inklusive isolatorer. Den studerar materiens ytstruktur och egenskaper genom att detektera den extremt svaga interatomära interaktionen mellan ytan på provet som ska testas och ett mikrokraftkänsligt element. Ena änden av ett par mikro-cantilevers, som är extremt känsliga för svag kraft, är fixerad, och den lilla nålspetsen i andra änden är nära provet. Vid denna tidpunkt kommer den att interagera med dem, och kraften kommer att göra att mikrokonsolerna deformeras eller ändrar deras rörelsetillstånd. Vid skanning av provet kan kraftfördelningsinformationen erhållas genom att använda sensorn för att detektera dessa förändringar, för att erhålla information om ytmorfologistrukturen och information om ytjämnhet med nanometerupplösning.
Jämfört med svepelektronmikroskop har atomkraftmikroskop många fördelar. Till skillnad från elektronmikroskopet, som bara kan ge tvådimensionella bilder, tillhandahåller AFM riktiga tredimensionella ytkartor. Samtidigt behöver AFM ingen speciell behandling på provet, såsom kopparplätering eller kolplätering, vilket kommer att orsaka irreversibel skada på provet. För det tredje måste elektronmikroskopet fungera i högvakuum, och atomkraftmikroskopet kan fungera bra under normalt tryck och även i flytande miljö. Detta kan användas för att studera biologiska makromolekyler och till och med levande biologiska vävnader. Jämfört med Scanning Tunneling Microscope har atomkraftsmikroskop bredare tillämpbarhet eftersom det kan observera icke-ledande prover. För närvarande är det scanningskraftmikroskop som används i stor utsträckning inom vetenskaplig forskning och industri baserat på atomkraftmikroskop.
STM
① Det högupplösta skanningstunnelmikroskopet har den rumsliga upplösningen på atomnivå, med den horisontella rumsliga upplösningen på L och den vertikala upplösningen på 0.1.
(2) Skannande tunnelmikroskop kan direkt detektera ytstrukturen hos prover och rita tredimensionella strukturella bilder.
③ Skanningstunnelmikroskop kan upptäcka materiens struktur i vakuum, normalt tryck, luft och jämn lösning. Eftersom det inte finns någon högenergielektronstråle, har den ingen destruktiv effekt på ytan (som strålning, termisk skada, etc.), så den kan studera ytstrukturen hos biologiska makromolekyler och levande cellmembran under fysiologiska förhållanden, och proverna kommer inte att skadas och förbli intakta.
(4) Skannande tunnelmikroskop har fördelarna med snabb skanningshastighet, kort datainsamlingstid och snabb avbildning, så det är möjligt att utföra dynamisk forskning om livsprocesser.
⑤ Den behöver ingen lins och den är liten i storleken. Vissa människor kallar det ett "fickamikroskop".
