La diferencia entre el microscopio electrónico, el microscopio de fuerza atómica y el microscopio de túnel de barrido
uno. 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:
(1) La estructura de la superficie de la muestra se puede observar directamente y el tamaño de la muestra puede ser tan grande como 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(2) El proceso de preparación de la muestra es sencillo y no es necesario cortarlo en rodajas finas.
(3) La muestra se puede trasladar y rotar en un espacio tridimensional en la cámara de muestra, de modo que la muestra se pueda observar desde varios ángulos.
(4) La profundidad de campo es grande y la imagen está llena de tridimensionalidad. La profundidad de campo del microscopio electrónico de barrido es cientos de veces mayor que la del microscopio óptico y decenas de veces mayor que la del microscopio electrónico de transmisión.
(5) El rango de ampliación de la imagen es amplio y la resolución es relativamente alta. Se puede ampliar de diez a cientos de miles de veces, y básicamente incluye el rango de ampliación desde la lupa, el microscopio óptico hasta el microscopio electrónico de transmisión. La resolución es entre microscopio óptico y microscopio electrónico de transmisión, hasta 3nm.
(6) El daño y la contaminación de la muestra por el haz de electrones son relativamente pequeños.
(7) Mientras se observa la morfología, también se pueden usar otras señales de la muestra para el análisis de microcomponentes.
2. Microscopio de fuerza atómica
Microscopio de fuerza atómica (AFM), un instrumento analítico que se puede utilizar para estudiar la estructura superficial de materiales sólidos, incluidos los aislantes. Estudia la estructura de la superficie y las propiedades de las sustancias al detectar la interacción interatómica extremadamente débil entre la superficie de la muestra que se va a analizar y un elemento sensible a la fuerza en miniatura. Un extremo de un par de microvoladizos sensibles a la fuerza débil está fijo y la pequeña punta del otro extremo está cerca de la muestra. En este momento, interactuará con él y la fuerza hará que el microvoladizo se deforme o cambie su estado de movimiento. Al escanear la muestra, use el sensor para detectar estos cambios, y se puede obtener la información de distribución de la fuerza, para obtener la información de la estructura de la topografía de la superficie y la información de la rugosidad de la superficie con resolución nanométrica.
La microscopía de fuerza atómica tiene muchas ventajas sobre la microscopía electrónica de barrido. A diferencia de los microscopios electrónicos, que solo proporcionan imágenes bidimensionales, los AFM proporcionan verdaderos mapas tridimensionales de las superficies. Al mismo tiempo, AFM no requiere ningún tratamiento especial de la muestra, como el recubrimiento de cobre o el recubrimiento de carbono, que pueden causar daños irreversibles a la muestra. En tercer lugar, los microscopios electrónicos deben funcionar en condiciones de alto vacío, mientras que los microscopios de fuerza atómica pueden funcionar bien a presión normal e incluso en entornos líquidos. Esto se puede utilizar para estudiar macromoléculas biológicas e incluso tejidos biológicos vivos. En comparación con el microscopio de túnel de barrido (microscopio de túnel de barrido), el microscopio de fuerza atómica tiene una aplicabilidad más amplia porque puede observar muestras no conductoras. El microscopio de fuerza de barrido, ampliamente utilizado en la investigación científica y la industria, se basa en el microscopio de fuerza atómica.
3. Microscopio de efecto túnel de barrido
① El microscopio de túnel de barrido de alta resolución tiene una resolución espacial de nivel atómico, su resolución espacial lateral es 1 y su resolución longitudinal es 0.1.
② El microscopio de túnel de barrido puede detectar directamente la estructura de la superficie de la muestra y puede dibujar una imagen de estructura tridimensional.
③ El microscopio de túnel de barrido puede detectar la estructura de la materia en el vacío, la presión atmosférica, el aire e incluso la solución. Dado que no hay un haz de electrones de alta energía, no hay un efecto destructivo en la superficie (como radiación, daño por calor, etc.), por lo que puede estudiar la estructura de macromoléculas biológicas y superficies de membranas de células vivas en condiciones fisiológicas, y el las muestras no se dañarán y permanecerán intactas.
④ La velocidad de escaneo del microscopio de efecto túnel es rápida, el tiempo para obtener datos es corto y la obtención de imágenes también es rápida, por lo que es posible realizar investigaciones dinámicas sobre los procesos de la vida.
⑤ No necesita ninguna lente y es de tamaño pequeño. Algunas personas lo llaman "microscopio de bolsillo".
