Razlika med elektronskim mikroskopom, mikroskopom na atomsko silo in vrstičnim tunelskim mikroskopom
I. Značilnosti vrstičnega elektronskega mikroskopa V primerjavi z optičnim mikroskopom in transmisijskim elektronskim mikroskopom ima vrstični elektronski mikroskop naslednje značilnosti:
(i) zmožnost neposrednega opazovanja strukture površine vzorca, velikost vzorca je lahko do 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(ii) Postopek priprave vzorca je preprost, brez rezanja na tanke rezine.
(iii) Vzorec je mogoče premikati in vrteti v treh stopinjah prostora v komori za vzorec, tako da ga je mogoče opazovati iz različnih zornih kotov.
(iv) Globinska ostrina je velika in slika je bogata v tridimenzionalnem smislu. Globinska ostrina SEM je stokrat večja kot pri optičnem mikroskopu in desetkrat večja kot pri transmisijskem elektronskem mikroskopu.
(E) obseg povečave slike je širok, ločljivost je tudi relativno visoka. Lahko se poveča ducat-krat do stotisočkrat, v bistvu vključuje od povečevalnega stekla, optičnega mikroskopa do obsega povečave transmisijskega elektronskega mikroskopa. Ločljivost med optičnim mikroskopom in transmisijskim elektronskim mikroskopom do 3 nm.
(vi) Poškodba in kontaminacija vzorca z elektronskim žarkom je majhna.
(vii) Med opazovanjem morfologije se lahko za analizo sestave mikroobmočij uporabijo tudi drugi signali, ki jih oddaja vzorec.
II-Mikroskop na atomsko silo
Mikroskop na atomsko silo (AFM), analitični instrument, ki se lahko uporablja za preučevanje površinske strukture trdnih materialov, vključno z izolatorji. Raziskuje površinsko strukturo in lastnosti snovi z zaznavanjem izjemno šibkih medatomskih interakcijskih sil med površino vzorca, ki ga testiramo, in miniaturnim elementom, občutljivim na silo. Par mikrokonzol, ki so izjemno občutljivi na šibke sile, je fiksiran na enem koncu, majhna konica igle na drugem koncu pa se približa vzorcu, ki bo nato deloval z njim, sila pa bo povzročila mikrokonzole za deformacijo ali spremembo njihovega stanja gibanja. Pri skeniranju vzorca senzorji zaznajo te spremembe in pridobijo informacije o porazdelitvi sile ter tako pridobijo podatke o morfologiji in strukturi površine ter hrapavosti površine z nanometrsko ločljivostjo.
AFM ima veliko prednosti pred vrstično elektronsko mikroskopijo. Za razliko od elektronskih mikroskopov, ki lahko zagotovijo samo dvodimenzionalne slike, AFM zagotavlja prave tridimenzionalne zemljevide površine. Prav tako AFM ne zahteva nobene posebne obdelave vzorca, kot je bakrenje ali prevleka z ogljikom, ki lahko povzroči nepopravljivo škodo na vzorcu. Tretjič, medtem ko morajo elektronski mikroskopi delovati v pogojih visokega vakuuma, AFM dobro delujejo pri atmosferskem tlaku in celo v tekočih okoljih. To je mogoče uporabiti za preučevanje bioloških makromolekul in celo živih bioloških tkiv. AFM ima širšo uporabnost kot skenirajoči tunelski mikroskop (STM) zaradi svoje sposobnosti opazovanja neprevodnih vzorcev. Vrstilni mikroskopi na silo, ki se trenutno pogosto uporabljajo v znanstvenih raziskavah in industriji, temeljijo na mikroskopiji na atomsko silo.
Vrtilni tunelski mikroskop
① vrstični tunelski mikroskop visoke ločljivosti s prostorsko ločljivostjo na atomski ravni, njegova vodoravna prostorska ločljivost l, navpična ločljivost 0.1, ② vrstični tunelski mikroskop se lahko uporablja na področju mikroskopije na atomsko silo.
② skenirajoči tunelski mikroskop lahko neposredno sondira površinsko strukturo vzorca in nariše tridimenzionalno strukturno sliko.
③ Vrtilni tunelski mikroskop lahko preiskuje strukturo snovi v vakuumu, atmosferskem tlaku, zraku in celo v raztopini. Ker ni visokoenergetskega elektronskega žarka, ni poškodb površine (npr. sevanja, toplotne poškodbe itd.), zato je mogoče preučevati strukturo biomolekul in površino membran živih celic v fiziološkem stanju. , vzorci pa ne bodo poškodovani in bodo ostali nedotaknjeni.
④ Skenirni tunelski mikroskop ima visoko hitrost skeniranja, kratek čas zajemanja podatkov in hitro slikanje, kar omogoča izvajanje kinetičnih študij življenjskih procesov.
⑤ Ne potrebuje leč in je majhen, zato ga nekateri imenujejo "žepni mikroskop".
