Razlike med elektronskim mikroskopom, mikroskopom na atomsko silo in vrstičnim tunelskim mikroskopom
Značilnosti vrstičnega elektronskega mikroskopa V primerjavi z optičnim mikroskopom in transmisijskim elektronskim mikroskopom ima vrstični elektronski mikroskop naslednje značilnosti:
(1) Površinsko strukturo vzorca je mogoče neposredno opazovati, velikost vzorca pa je lahko velika do 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(2) Postopek priprave vzorca je preprost in ga ni treba rezati.
(3) Vzorec se lahko v prostoru za vzorčenje prevaja in vrti v treh dimenzijah, tako da ga je mogoče opazovati iz različnih zornih kotov.
(4) globinska ostrina je velika in slika je polna tridimenzionalnega smisla. Globinska ostrina vrstičnega elektronskega mikroskopa je nekaj stokrat večja kot pri optičnem mikroskopu in več desetkrat večja kot pri transmisijskem elektronskem mikroskopu.
(5) Slika ima širok razpon povečave in visoko ločljivost. Lahko se poveča desetkrat do stotisočkrat, kar v bistvu vključuje obseg ojačitve od povečevalnega stekla, optičnega mikroskopa do transmisijskega elektronskega mikroskopa. Ločljivost je med optičnim mikroskopom in transmisijskim elektronskim mikroskopom, ki lahko doseže 3 nm.
(6) Elektronski žarek manj poškoduje in onesnaži vzorec.
(7) Med opazovanjem morfologije lahko uporabimo tudi druge signale iz vzorca za analizo sestave mikropodročij.
mikroskop atomske sile
Mikroskop na atomsko silo (AFM) je analitični instrument, ki se lahko uporablja za preučevanje površinske strukture trdnih materialov, vključno z izolatorji. Preučuje površinsko strukturo in lastnosti snovi z zaznavanjem izjemno šibke medatomske interakcije med površino vzorca, ki ga je treba testirati, in elementom, občutljivim na mikro silo. En konec para mikrokonzol, ki sta izjemno občutljiva na šibko silo, je pritrjen, konica majhne igle na drugem koncu pa je blizu vzorca. V tem času bo sodeloval z njimi in sila bo povzročila deformacijo mikrokonzol ali spremembo njihovega gibalnega stanja. Pri skeniranju vzorca je mogoče pridobiti informacije o porazdelitvi sile z uporabo senzorja za zaznavanje teh sprememb, da se pridobijo informacije o površinski morfološki strukturi in informacije o površinski hrapavosti z nanometrsko ločljivostjo.
V primerjavi z vrstičnim elektronskim mikroskopom ima mikroskop na atomsko silo veliko prednosti. Za razliko od elektronskega mikroskopa, ki lahko zagotovi samo dvodimenzionalne slike, AFM zagotavlja prave tridimenzionalne zemljevide površine. Hkrati AFM ne potrebuje nobene posebne obdelave vzorca, kot je bakrenje ali karboniranje, ki bi povzročilo nepopravljivo škodo na vzorcu. Tretjič, elektronski mikroskop mora delovati v visokem vakuumu, mikroskop na atomsko silo pa lahko dobro deluje pod normalnim tlakom in celo v tekočem okolju. To je mogoče uporabiti za preučevanje bioloških makromolekul in celo živih bioloških tkiv. V primerjavi z vrstičnim tunelskim mikroskopom ima mikroskop na atomsko silo širšo uporabnost, saj lahko opazuje neprevodne vzorce. Trenutno skenirni mikroskop na silo, ki se pogosto uporablja v znanstvenih raziskavah in industriji, temelji na mikroskopu z atomsko silo.
STM
① Visokoločljivi vrstični tunelski mikroskop ima prostorsko ločljivost atomske ravni z vodoravno prostorsko ločljivostjo L in navpično ločljivostjo 0.1.
(2) Skenirni tunelski mikroskop lahko neposredno zazna površinsko strukturo vzorcev in nariše tridimenzionalne strukturne slike.
③ Skenirni tunelski mikroskop lahko zazna strukturo snovi v vakuumu, normalnem tlaku, zraku in celo raztopini. Ker ni visokoenergetskega elektronskega žarka, nima uničujočega učinka na površino (kot je sevanje, toplotna poškodba itd.), zato lahko preučuje površinsko strukturo bioloških makromolekul in membran živih celic v fizioloških pogojih ter vzorci ne bodo poškodovani in bodo ostali nedotaknjeni.
(4) Prednosti vrstičnega tunelskega mikroskopa so visoka hitrost skeniranja, kratek čas zajemanja podatkov in hitro slikanje, tako da je mogoče izvajati dinamične raziskave življenjskih procesov.
⑤ Ne potrebuje nobene leče in je majhne velikosti. Nekateri ga imenujejo "žepni mikroskop".
