Diferencia entre microscopio electrónico, microscopio de fuerza atómica, microscopio de efecto túnel
Microscopio electrónico, microscopio de fuerza atómica, microscopio de túnel de barrido. La diferencia:
una. En comparación con los microscopios ópticos y los microscopios electrónicos de transmisión, los microscopios electrónicos de barrido tienen 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, por lo que la muestra se puede observar desde varios ángulos.
(4) La profundidad de campo es grande y la imagen está llena de efectos tridimensionales. La profundidad de campo de un microscopio electrónico de barrido es cientos de veces mayor que la de un microscopio óptico y decenas de veces mayor que la de un microscopio electrónico de transmisión.
(5) El rango de ampliación de la imagen es amplio y la resolución es relativamente alta. Se puede ampliar desde diez veces hasta cientos de miles de veces, y básicamente incluye el rango de ampliación desde lupa, microscopio óptico hasta microscopio electrónico de transmisión. La resolución está entre el microscopio óptico y el microscopio electrónico de transmisión, hasta 3nm.
(6) El daño y la contaminación de la muestra por el haz de electrones es pequeño.
(7) Mientras se observa la morfología, también se pueden usar otras señales de la muestra para el análisis de composición de microáreas.
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 fuerza de 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 extremadamente sensibles está fijo y la micropunta 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. Cuando se escanea la muestra, el sensor se usa para detectar estos cambios y se puede obtener la información de distribución de fuerza, de modo que la información de la estructura de la topografía de la superficie y la información de la rugosidad de la superficie se pueden obtener con una resolución nanométrica.
En comparación con los microscopios electrónicos de barrido, los microscopios de fuerza atómica tienen muchas ventajas. A diferencia de los microscopios electrónicos, que solo pueden proporcionar imágenes bidimensionales, los AFM proporcionan mapas de superficie tridimensionales reales. Al mismo tiempo, AFM no requiere ningún tratamiento especial de la muestra, como recubrimiento de cobre o carbón, que puede causar daños irreversibles a la muestra. En tercer lugar, los microscopios electrónicos deben funcionar en condiciones de alto vacío y 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, 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
① La microscopía de túnel de barrido de alta resolución tiene una resolución espacial de nivel atómico, con una resolución espacial lateral de 1 y una resolución longitudinal de 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 La microscopía de túnel de barrido puede detectar la estructura de la materia en el vacío, la presión atmosférica, el aire e incluso la solución. Debido a que no hay un haz de electrones de alta energía, no hay daño a la superficie (como radiación, daño térmico, etc.), por lo que se puede estudiar la estructura de las macromoléculas biológicas y las superficies de las membranas de las células vivas en condiciones fisiológicas, y las muestras no se dañará y permanecerá intacto.
④ La velocidad de escaneo del microscopio de efecto túnel es rápida, el tiempo de adquisición de datos es corto, la obtención de imágenes también es rápida y es posible realizar estudios cinéticos de los procesos vitales.
⑤ No necesita ninguna lente y es de tamaño pequeño. Algunas personas lo llaman un "microscopio de bolsillo".
