Skillnaden mellan elektronmikroskop, atomkraftmikroskop och scanning tunnelmikroskop
ett. 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 skäras i tunna skivor.
(3) Provet kan translateras och roteras i ett tredimensionellt utrymme i provkammaren, så att provet kan observeras från olika vinklar.
(4) Skärpedjupet är stort och bilden är full av tredimensionalitet. Skärpedjupet för svepelektronmikroskopet är hundratals gånger större än det för det optiska mikroskopet och dussintals gånger större än det för transmissionselektronmikroskopet.
(5) Bildens förstoringsområde är brett och upplösningen är relativt hög. Det kan förstoras tio gånger till hundratusentals gånger, och det omfattar i princip förstoringsområdet från förstoringsglas, optiskt mikroskop till transmissionselektronmikroskop. Upplösningen är mellan optiskt mikroskop och transmissionselektronmikroskop, upp till 3nm.
(6) Skadan och kontamineringen av provet av elektronstrålen är relativt liten.
(7) Medan morfologin observeras kan andra signaler från provet också användas för mikrokomponentanalys.
2. Atomic Force Microscope
Atomic Force Microscope (AFM), ett analysinstrument som kan användas för att studera ytstrukturen hos fasta material, inklusive isolatorer. Den studerar ytstrukturen och egenskaperna hos ämnen genom att detektera den extremt svaga interatomära interaktionen mellan ytan på provet som ska testas och ett kraftkänsligt miniatyrelement. Ena änden av ett par mikrokonsoler som är känsliga för svag kraft är fixerad, och den lilla spetsen på den andra änden är nära provet. Vid denna tidpunkt kommer den att interagera med den, och kraften kommer att få mikrokantilen att deformeras eller ändra dess rörelsetillstånd. När du skannar provet, använd sensorn för att upptäcka dessa förändringar, och kraftfördelningsinformationen kan erhållas för att erhålla information om yttopografins struktur och information om ytjämnhet med nanometerupplösning.
Atomkraftsmikroskopi har många fördelar jämfört med svepelektronmikroskopi. Till skillnad från elektronmikroskop, som bara ger tvådimensionella bilder, tillhandahåller AFM verkliga tredimensionella kartor över ytor. Samtidigt kräver AFM ingen speciell behandling av provet, såsom kopparplätering eller kolplätering, vilket kan orsaka irreversibel skada på provet. För det tredje måste elektronmikroskop fungera under högvakuumförhållanden, medan atomkraftsmikroskop kan fungera bra under normalt tryck och även i flytande miljöer. Detta kan användas för att studera biologiska makromolekyler och till och med levande biologiska vävnader. Jämfört med scanning tunneling microscope (Scanning Tunneling Microscope) har atomic force microscope bredare tillämpbarhet eftersom det kan observera icke-ledande prover. Skanningskraftmikroskopet, som används flitigt inom vetenskaplig forskning och industri, är baserat på atomkraftmikroskopet.
3. Skannande tunnelmikroskop
① Högupplöst avsökningstunnelmikroskop har rumslig upplösning på atomnivå, dess laterala rumsliga upplösning är 1 och dess longitudinella upplösning är 0.1.
② Skanningstunnelmikroskopet kan direkt detektera provets ytstruktur och kan rita en tredimensionell strukturbild.
③ Skanningstunnelmikroskop kan upptäcka materiens struktur i vakuum, atmosfärstryck, luft och till och med lösning. Eftersom det inte finns någon högenergielektronstråle, finns det ingen destruktiv effekt på ytan (såsom strålning, värmeskador etc.), så den kan studera strukturen av biologiska makromolekyler och levande cellmembranytor under fysiologiska förhållanden, och proverna kommer inte att skadas och förbli intakta.
④ Skanningshastigheten för scanningstunnelmikroskopet är snabb, tiden för att erhålla data är kort och avbildningen är också snabb, så det är möjligt att utföra dynamisk forskning om livsprocesser.
⑤ Den behöver ingen lins och är liten i storleken. Vissa människor kallar det "fickor".
