Skirtumas tarp elektroninio mikroskopo, atominės jėgos mikroskopo ir skenuojančio tunelinio mikroskopo
I. Skenuojančio elektroninio mikroskopo charakteristikos Palyginti su optiniu mikroskopu ir perdavimo elektroniniu mikroskopu, skenuojantis elektroninis mikroskopas turi šias charakteristikas:
i) galimybė tiesiogiai stebėti mėginio paviršiaus struktūrą, mėginio dydis gali būti net 120 mm × 80 mm × 50 mm.
ii) Mėginio paruošimo procesas yra paprastas, nereikia pjaustyti plonais griežinėliais.
(iii) Mėginys gali būti išverstas ir pasuktas trimis erdvės laipsniais mėginio kameroje, kad mėginį būtų galima stebėti įvairiais kampais.
(iv) Lauko gylis yra didelis, o vaizdas yra turtingas trimatis. SEM lauko gylis yra šimtus kartų didesnis nei optinio mikroskopo ir dešimtis kartų didesnis nei perdavimo elektroninio mikroskopo.
(E) vaizdo padidinimo diapazonas yra platus, skiriamoji geba taip pat yra gana didelė. Galima padidinti nuo keliolikos iki šimtų tūkstančių kartų, tai iš esmės apima nuo didinamojo stiklo, optinio mikroskopo iki perdavimo elektroninio mikroskopo didinimo diapazono. Skiriamoji geba tarp optinio mikroskopo ir perdavimo elektronų mikroskopo, iki 3 nm.
vi) mėginio pažeidimas ir užteršimas elektronų pluoštu yra nedideli.
(vii) Stebint morfologiją, kiti mėginio skleidžiami signalai taip pat gali būti naudojami mikrozono sudėties analizei.
II-Atominės jėgos mikroskopas
Atominės jėgos mikroskopas (AFM) – analitinis instrumentas, kuris gali būti naudojamas kietų medžiagų, įskaitant izoliatorius, paviršiaus struktūrai tirti. Jis tiria medžiagų paviršiaus struktūrą ir savybes, nustatydamas itin silpnas tarpatomines sąveikos jėgas tarp tiriamo mėginio paviršiaus ir miniatiūrinio jėgai jautraus elemento. Viename gale pritvirtinama pora mikrokonsolių, kurios yra ypač jautrios silpnoms jėgoms, o kitame gale esantis mažas adatos galas priartinamas prie mėginio, kuris vėliau sąveikaus su juo ir jėga sukels mikrokonsolės deformuotis arba pakeisti jų judėjimo būseną. Nuskaitant mėginį, šiuos pokyčius nustato jutikliai, galima gauti informaciją apie jėgos pasiskirstymą, taip gaunama informacija apie paviršiaus morfologiją ir struktūrą bei paviršiaus šiurkštumą nanometrine raiška.
AFM turi daug pranašumų, palyginti su skenuojančia elektronine mikroskopija. Skirtingai nuo elektroninių mikroskopų, kurie gali pateikti tik dvimačius vaizdus, AFM pateikia tikrus trimačius paviršiaus žemėlapius. Be to, AFM nereikalauja jokio specialaus mėginio apdorojimo, pvz., padengimo variu arba anglimi, nes tai gali negrįžtamai sugadinti mėginį. Trečia, nors elektroniniai mikroskopai turi veikti didelio vakuumo sąlygomis, AFM gerai veikia esant atmosferos slėgiui ir net skystoje aplinkoje. Tai gali būti naudojama tiriant biologines makromolekules ir net gyvus biologinius audinius. AFM pritaikomumas yra platesnis nei skenuojantis tunelinis mikroskopas (STM), nes jis gali stebėti nelaidžius mėginius. Šiuo metu moksliniuose tyrimuose ir pramonėje plačiai naudojami skenavimo jėgos mikroskopai yra pagrįsti atominės jėgos mikroskopija.
Skenuojantis tunelinis mikroskopas
① Didelės skiriamosios gebos skenuojantis tunelinis mikroskopas su atominio lygio erdvine skiriamąja geba, jo horizontali erdvinė skiriamoji geba l, vertikali skiriamoji geba 0.1, ② skenuojantis tunelinis mikroskopas gali būti naudojamas atominės jėgos mikroskopijos srityje.
② skenuojantis tunelinis mikroskopas gali tiesiogiai ištirti mėginio paviršiaus struktūrą, nupiešti trimatį struktūrinį vaizdą.
③ Skenuojantis tunelinis mikroskopas gali ištirti medžiagų struktūrą vakuume, atmosferos slėgyje, ore ir net tirpale. Kadangi nėra didelės energijos elektronų pluošto, nėra paviršiaus pažeidimų (pvz., radiacijos, terminio pažeidimo ir pan.), todėl galima tirti biomolekulių sandarą ir gyvų ląstelių membranų paviršių fiziologinėje būsenoje. , o mėginiai nebus pažeisti ir išliks nepažeisti.
④ Skenuojantis tunelinis mikroskopas turi greitą nuskaitymo greitį, trumpą duomenų gavimo laiką ir greitą vaizdavimą, todėl galima atlikti kinetinius gyvybės procesų tyrimus.
⑤ Jis nereikalauja jokių objektyvų ir yra mažo dydžio, todėl kai kurie žmonės jį vadina „kišeniniu mikroskopu“.
