Elektroninio mikroskopo, atominės jėgos mikroskopo ir skenuojančio tunelinio mikroskopo skirtumai
Skenuojančio elektroninio mikroskopo charakteristikos Palyginti su optiniu mikroskopu ir perdavimo elektronų mikroskopu, skenuojantis elektroninis mikroskopas turi šias charakteristikas:
(1) Mėginio paviršiaus struktūrą galima tiesiogiai stebėti, o mėginio dydis gali būti net 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(2) Mėginio paruošimo procesas yra paprastas ir jo nereikia pjaustyti.
(3) Mėginį galima išversti ir pasukti trimis matmenimis mėginio kambaryje, todėl mėginį galima stebėti įvairiais kampais.
(4) lauko gylis yra didelis, o vaizdas pilnas trimačio pojūčio. Skenuojančio elektroninio mikroskopo lauko gylis yra kelis šimtus kartų didesnis nei optinio mikroskopo ir keliasdešimt kartų didesnis nei perdavimo elektronų mikroskopo.
(5) Vaizdas turi platų didinimo diapazoną ir didelę skiriamąją gebą. Jis gali būti padidintas nuo dešimties iki šimtų tūkstančių kartų, o tai iš esmės apima stiprinimo diapazoną nuo didinamojo stiklo, optinio mikroskopo iki perdavimo elektroninio mikroskopo. Skiriamoji geba yra tarp optinio mikroskopo ir perdavimo elektronų mikroskopo, kuris gali siekti 3 nm.
(6) Elektronų pluoštas mažiau pažeidžia ir užteršia mėginį.
(7) Stebėdami morfologiją, mikro ploto sudėties analizei galime naudoti ir kitus mėginio signalus.
atominės jėgos mikroskopas
Atominės jėgos mikroskopas (AFM) yra analitinis instrumentas, kuris gali būti naudojamas tiriant kietųjų medžiagų, įskaitant izoliatorius, paviršiaus struktūrą. Jis tiria medžiagos paviršiaus struktūrą ir savybes, nustatydamas itin silpną tarpatominę sąveiką tarp tiriamo mėginio paviršiaus ir mikrojėgai jautraus elemento. Vienas mikrokonsolių poros, itin jautrios silpnai jėgai, galas yra fiksuotas, o kitame gale esantis mažas adatos galiukas yra arti mėginio. Šiuo metu jis sąveikaus su jais, o jėga privers mikrokonsoles deformuotis arba pakeisti jų judėjimo būseną. Nuskaitant mėginį, jėgos pasiskirstymo informaciją galima gauti naudojant jutiklį šiems pokyčiams aptikti, kad būtų gauta paviršiaus morfologijos struktūros informacija ir paviršiaus šiurkštumo informacija su nanometro skiriamąja geba.
Palyginti su skenuojančiu elektroniniu mikroskopu, atominės jėgos mikroskopas turi daug privalumų. Skirtingai nuo elektroninio mikroskopo, kuris gali pateikti tik dvimačius vaizdus, AFM pateikia tikrus trimačius paviršiaus žemėlapius. Tuo pačiu metu AFM nereikia jokio specialaus mėginio apdorojimo, pvz., padengimo variu arba anglies dengimo, nes tai sukels negrįžtamą mėginio žalą. Trečia, elektroninis mikroskopas turi veikti dideliame vakuume, o atominės jėgos mikroskopas gali gerai veikti esant normaliam slėgiui ir net skystoje aplinkoje. Tai gali būti naudojama tiriant biologines makromolekules ir net gyvus biologinius audinius. Palyginti su skenuojančiu tuneliniu mikroskopu, atominės jėgos mikroskopas turi platesnį pritaikomumą, nes gali stebėti nelaidžius mėginius. Šiuo metu nuskaitymo jėgos mikroskopas, plačiai naudojamas moksliniuose tyrimuose ir pramonėje, yra pagrįstas atominės jėgos mikroskopu.
STM
① Didelės skiriamosios gebos skenuojantis tunelinis mikroskopas turi atominio lygio erdvinę skiriamąją gebą, horizontalią erdvinę skiriamąją gebą L ir vertikalią 0.1.
(2) Skenuojantis tunelinis mikroskopas gali tiesiogiai aptikti mėginių paviršiaus struktūrą ir nubrėžti trimačius struktūrinius vaizdus.
③ Skenuojantis tunelinis mikroskopas gali aptikti medžiagos struktūrą vakuume, normaliame slėgyje, ore ir net tirpale. Kadangi nėra didelės energijos elektronų pluošto, jis neturi destruktyvaus poveikio paviršiui (pvz., spinduliuotės, šiluminės žalos ir kt.), todėl jis gali ištirti biologinių makromolekulių ir gyvų ląstelių membranų paviršiaus struktūrą fiziologinėmis sąlygomis ir mėginiai nebus pažeisti ir išliks nepažeisti.
(4) Skenuojantis tunelinis mikroskopas turi greito nuskaitymo greičio, trumpo duomenų gavimo laiko ir greito vaizdavimo privalumus, todėl galima atlikti dinamiškus gyvenimo proceso tyrimus.
⑤ Jam nereikia objektyvo ir jis yra mažo dydžio. Kai kurie žmonės tai vadina „kišeniniu mikroskopu“.
