La diferencia entre un microscopio electrónico, un microscopio de fuerza atómica y un microscopio de efecto túnel.
I. Características del microscopio electrónico de barrido En comparación con el microscopio óptico y el microscopio electrónico de transmisión, el microscopio electrónico de barrido tiene las siguientes características:
(i) la capacidad de observar directamente la estructura de la superficie de la muestra, el tamaño de la muestra puede ser tan grande como 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(ii) El proceso de preparación de la muestra es sencillo, sin tener que cortarla en rodajas finas.
(iii) La muestra se puede trasladar y girar en tres grados de espacio en la cámara de muestra, de modo que la muestra se pueda observar desde varios ángulos.
(iv) La profundidad de campo es grande y la imagen es rica en sentido tridimensional. La profundidad de campo del SEM es cientos de veces mayor que la del microscopio óptico y decenas de veces mayor que la del microscopio electrónico de transmisión.
(E) el rango de ampliación de la imagen es amplio y la resolución también es relativamente alta. Se puede ampliar desde una docena de veces hasta cientos de miles de veces, básicamente incluye desde la lupa, el microscopio óptico hasta el rango de aumento del microscopio electrónico de transmisión. Resolución entre el microscopio óptico y el microscopio electrónico de transmisión, hasta 3nm.
(vi) El daño y la contaminación de la muestra por el haz de electrones es pequeño.
(vii) Mientras se observa la morfología, también se pueden utilizar otras señales emitidas por la muestra para el análisis de la composición de microáreas.
Microscopio de fuerza atómica II
Microscopio de fuerza atómica (AFM), un instrumento analítico que se puede utilizar para estudiar la estructura superficial de materiales sólidos, incluidos los aislantes. Investiga la estructura de la superficie y las propiedades de sustancias detectando las fuerzas de interacción interatómicas extremadamente débiles entre la superficie de la muestra a analizar y un elemento en miniatura sensible a la fuerza. Se fijan en un extremo un par de micro voladizos, que son extremadamente sensibles a fuerzas débiles, y en el otro extremo se acerca a la muestra una pequeña punta de aguja, que luego interactuará con ella y la fuerza provocará la micro voladizos para deformar o cambiar su estado de movimiento. Al escanear la muestra, estos cambios son detectados por sensores, y se puede obtener información sobre la distribución de la fuerza, obteniendo así información sobre la morfología y estructura de la superficie, así como la rugosidad de la superficie con resolución nanométrica.
AFM tiene muchas ventajas sobre la microscopía electrónica de barrido. A diferencia de los microscopios electrónicos, que sólo pueden proporcionar imágenes bidimensionales, el AFM proporciona verdaderos mapas de superficie tridimensionales. Además, el AFM no requiere ningún tratamiento especial de la muestra, como revestimiento de cobre o carbono, que puede causar daños irreversibles a la muestra. En tercer lugar, mientras que los microscopios electrónicos deben funcionar en condiciones de alto vacío, los AFM funcionan bien a presión atmosférica e incluso en entornos líquidos. Esto se puede utilizar para estudiar macromoléculas biológicas e incluso tejidos biológicos vivos. El AFM tiene una aplicabilidad más amplia que el microscopio de efecto túnel (STM) debido a su capacidad para observar muestras no conductoras. Los microscopios de fuerza de barrido, que actualmente se utilizan ampliamente en la investigación científica y en la industria, se basan en la microscopía de fuerza atómica.
Microscopio de efecto túnel
① microscopio de efecto túnel de barrido de alta resolución con resolución espacial a nivel atómico, su resolución espacial horizontal de l, resolución vertical de 0.1, ② el microscopio de efecto túnel de barrido se puede utilizar en el campo de la microscopía de fuerza atómica.
② El microscopio de efecto túnel puede sondear directamente la estructura de la superficie de la muestra y dibujar una imagen estructural tridimensional.
③ El microscopio de efecto túnel puede estudiar la estructura de sustancias en el vacío, presión atmosférica, aire e incluso en solución. Dado que no hay un haz de electrones de alta energía, no hay daños en la superficie (por ejemplo, radiación, daño térmico, etc.), por lo que es posible estudiar la estructura de las biomoléculas y la superficie de las membranas de las células vivas en un estado fisiológico. , y las muestras no se dañarán y permanecerán intactas.
④ El microscopio de efecto túnel tiene una velocidad de escaneo rápida, un tiempo de adquisición de datos corto y una obtención de imágenes rápida, lo que permite llevar a cabo estudios cinéticos de los procesos de la vida.
⑤ No requiere lentes y es de tamaño pequeño, por lo que algunas personas lo llaman "microscopio de bolsillo".
