Διαφορά μεταξύ ηλεκτρονικού μικροσκοπίου, μικροσκοπίου ατομικής δύναμης, μικροσκοπίου σάρωσης σήραγγας
Ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, μικροσκόπιο ατομικής δύναμης, μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας. Η διαφορά:
ένας. Σε σύγκριση με τα οπτικά μικροσκόπια και τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια μετάδοσης, τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια σάρωσης έχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
(1) Η δομή της επιφάνειας του δείγματος μπορεί να παρατηρηθεί άμεσα και το μέγεθος του δείγματος μπορεί να είναι τόσο μεγάλο όσο 120mm×80mm×50mm.
(2) Η διαδικασία προετοιμασίας του δείγματος είναι απλή και δεν χρειάζεται να κοπεί σε λεπτές φέτες.
(3) Το δείγμα μπορεί να μεταφραστεί και να περιστραφεί σε τρισδιάστατο χώρο στον θάλαμο δειγμάτων, έτσι ώστε το δείγμα να μπορεί να παρατηρηθεί από διάφορες γωνίες.
(4) Το βάθος πεδίου είναι μεγάλο και η εικόνα είναι γεμάτη τρισδιάστατα εφέ. Το βάθος πεδίου ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σάρωσης είναι εκατοντάδες φορές μεγαλύτερο από αυτό ενός οπτικού μικροσκοπίου και δεκάδες φορές μεγαλύτερο από αυτό ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου μετάδοσης.
(5) Το εύρος μεγέθυνσης της εικόνας είναι μεγάλο και η ανάλυση είναι σχετικά υψηλή. Μπορεί να μεγεθύνεται από δέκα φορές έως εκατοντάδες χιλιάδες φορές και περιλαμβάνει βασικά το εύρος μεγέθυνσης από μεγεθυντικό φακό, οπτικό μικροσκόπιο έως ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης. Η ανάλυση είναι μεταξύ του οπτικού μικροσκοπίου και του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου μετάδοσης, έως και 3 nm.
(6) Η βλάβη και η μόλυνση του δείγματος από τη δέσμη ηλεκτρονίων είναι μικρή.
(7) Κατά την παρατήρηση της μορφολογίας, άλλα σήματα από το δείγμα μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για ανάλυση σύνθεσης μικροπεριοχών.
2. Μικροσκόπιο ατομικής δύναμης
Μικροσκόπιο ατομικής δύναμης (AFM), ένα αναλυτικό όργανο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη της επιφανειακής δομής στερεών υλικών, συμπεριλαμβανομένων των μονωτών. Μελετά τη δομή της επιφάνειας και τις ιδιότητες των ουσιών ανιχνεύοντας την εξαιρετικά ασθενή δύναμη αλληλεπίδρασης μεταξύ των επιφανειών του προς δοκιμή δείγματος και ενός μικροσκοπικού στοιχείου ευαίσθητου στη δύναμη. Το ένα άκρο ενός ζεύγους εξαιρετικά ευαίσθητων μικροπροβολών είναι σταθερό και το μικρο-άκρο στο άλλο άκρο είναι κοντά στο δείγμα. Αυτή τη στιγμή, θα αλληλεπιδράσει μαζί του και η δύναμη θα προκαλέσει τον μικροπρόβολο να παραμορφωθεί ή να αλλάξει την κατάσταση κίνησής του. Όταν το δείγμα σαρώνεται, ο αισθητήρας χρησιμοποιείται για την ανίχνευση αυτών των αλλαγών και οι πληροφορίες κατανομής δύναμης μπορούν να ληφθούν, έτσι ώστε οι πληροφορίες για τη δομή της τοπογραφίας της επιφάνειας και οι πληροφορίες για την τραχύτητα της επιφάνειας να μπορούν να ληφθούν με ανάλυση νανομέτρων.
Σε σύγκριση με τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια σάρωσης, τα μικροσκόπια ατομικής δύναμης έχουν πολλά πλεονεκτήματα. Σε αντίθεση με τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια, τα οποία μπορούν να παρέχουν μόνο δισδιάστατες εικόνες, τα AFM παρέχουν πραγματικούς τρισδιάστατους χάρτες επιφανειών. Ταυτόχρονα, το AFM δεν απαιτεί καμία ειδική επεξεργασία του δείγματος, όπως επιμετάλλωση χαλκού ή άνθρακα, που μπορεί να προκαλέσει μη αναστρέψιμη βλάβη στο δείγμα. Τρίτον, τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια πρέπει να λειτουργούν υπό συνθήκες υψηλού κενού και τα μικροσκόπια ατομικής δύναμης μπορούν να λειτουργήσουν καλά υπό κανονική πίεση και ακόμη και σε υγρά περιβάλλοντα. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη βιολογικών μακρομορίων και ακόμη και ζωντανών βιολογικών ιστών. Σε σύγκριση με το μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας, το μικροσκόπιο ατομικής δύναμης έχει ευρύτερη εφαρμογή επειδή μπορεί να παρατηρήσει μη αγώγιμα δείγματα. Το μικροσκόπιο δύναμης σάρωσης, το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως στην επιστημονική έρευνα και τη βιομηχανία, βασίζεται στο μικροσκόπιο ατομικής δύναμης.
3. Μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας
① Το μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας υψηλής ανάλυσης έχει χωρική ανάλυση ατομικού επιπέδου, με πλευρική χωρική ανάλυση 1 και διαμήκη ανάλυση 0.1.
② Το μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας μπορεί να ανιχνεύσει άμεσα την επιφανειακή δομή του δείγματος και μπορεί να σχεδιάσει μια τρισδιάστατη εικόνα δομής.
③ Το μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας μπορεί να ανιχνεύσει τη δομή της ύλης στο κενό, την ατμοσφαιρική πίεση, τον αέρα και ακόμη και το διάλυμα. Επειδή δεν υπάρχει δέσμη ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας, δεν υπάρχει ζημιά στην επιφάνεια (όπως ακτινοβολία, θερμική βλάβη κ.λπ.), επομένως η δομή των βιολογικών μακρομορίων και των επιφανειών της ζωντανής κυτταρικής μεμβράνης υπό φυσιολογικές συνθήκες μπορεί να μελετηθεί και τα δείγματα δεν θα καταστραφεί και θα παραμείνει ανέπαφο.
④ Η ταχύτητα σάρωσης του μικροσκοπίου σήραγγας σάρωσης είναι γρήγορη, ο χρόνος για την απόκτηση δεδομένων είναι σύντομος και η απεικόνιση είναι επίσης γρήγορη και είναι δυνατή η διεξαγωγή κινητικών μελετών των διεργασιών ζωής.
⑤ Δεν χρειάζεται φακό και είναι μικρό σε μέγεθος. Κάποιοι το αποκαλούν «μικροσκόπιο τσέπης».
