Atšķirība starp elektronu mikroskopu, atomu spēka mikroskopu un skenējošo tunelēšanas mikroskopu
viens. Skenējošā elektronu mikroskopa raksturojums Salīdzinot ar optisko mikroskopu un transmisijas elektronu mikroskopu, skenējošajam elektronu mikroskopam ir šādas īpašības:
(1) Parauga virsmas struktūru var tieši novērot, un parauga izmērs var būt līdz 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(2) Paraugu sagatavošanas process ir vienkāršs un nav jāsagriež plānās šķēlēs.
(3) Paraugu var tulkot un pagriezt trīsdimensiju telpā parauga kamerā, lai paraugu varētu novērot no dažādiem leņķiem.
(4) Lauka dziļums ir liels, un attēls ir pilns ar trīsdimensiju. Skenējošā elektronu mikroskopa lauka dziļums ir simtiem reižu lielāks nekā optiskā mikroskopa lauka dziļums un desmitiem reižu lielāks nekā transmisijas elektronu mikroskopa lauka dziļums.
(5) Attēla palielinājuma diapazons ir plašs, un izšķirtspēja ir salīdzinoši augsta. To var palielināt no desmit līdz simtiem tūkstošu reižu, un pamatā tas ietver palielinājuma diapazonu no palielināmā stikla, optiskā mikroskopa līdz transmisijas elektronu mikroskopam. Izšķirtspēja ir starp optisko mikroskopu un transmisijas elektronu mikroskopu, līdz 3 nm.
(6) Parauga bojājumi un piesārņojums ar elektronu staru ir salīdzinoši nelieli.
(7) Novērojot morfoloģiju, mikrokomponentu analīzei var izmantot arī citus signālus no parauga.
2. Atomu spēku mikroskops
Atomu spēku mikroskops (AFM), analītisks instruments, ko var izmantot, lai pētītu cieto materiālu, tostarp izolatoru, virsmas struktūru. Tas pēta vielu virsmas struktūru un īpašības, atklājot ārkārtīgi vājo starpatomisko mijiedarbību starp pārbaudāmā parauga virsmu un miniatūru spēka jutīgu elementu. Pret vāju spēku jutīga mikrokontīlera pāra viens gals ir fiksēts, un otra gala niecīgais gals atrodas tuvu paraugam. Šajā laikā tas mijiedarbosies ar to, un spēks liks mikrokonsoli deformēties vai mainīt tā kustības stāvokli. Skenējot paraugu, izmantojiet sensoru, lai noteiktu šīs izmaiņas, un var iegūt informāciju par spēku sadalījumu, lai iegūtu informāciju par virsmas topogrāfijas struktūru un informāciju par virsmas raupjumu ar nanometru izšķirtspēju.
Atomu spēka mikroskopijai ir daudz priekšrocību salīdzinājumā ar skenējošo elektronu mikroskopiju. Atšķirībā no elektronu mikroskopiem, kas nodrošina tikai divdimensiju attēlus, AFM nodrošina patiesas trīsdimensiju virsmu kartes. Tajā pašā laikā AFM nav nepieciešama īpaša parauga apstrāde, piemēram, vara pārklājums vai oglekļa pārklājums, kas var radīt neatgriezeniskus parauga bojājumus. Treškārt, elektronu mikroskopiem jādarbojas augsta vakuuma apstākļos, savukārt atomu spēka mikroskopi var labi darboties normālā spiedienā un pat šķidrā vidē. To var izmantot, lai pētītu bioloģiskās makromolekulas un pat dzīvos bioloģiskos audus. Salīdzinot ar skenējošo tunelēšanas mikroskopu (skenējošo tunelēšanas mikroskopu), atomu spēka mikroskopam ir plašāka pielietojamība, jo tas var novērot nevadošus paraugus. Skenēšanas spēka mikroskops, ko plaši izmanto zinātniskajos pētījumos un rūpniecībā, ir balstīts uz atomu spēka mikroskopu.
3. Skenējošais tunelēšanas mikroskops
① Augstas izšķirtspējas skenējošajam tunelēšanas mikroskopam ir atomu līmeņa telpiskā izšķirtspēja, tā sānu telpiskā izšķirtspēja ir 1, bet gareniskā izšķirtspēja ir 0.1.
② Skenēšanas tunelēšanas mikroskops var tieši noteikt parauga virsmas struktūru un var uzzīmēt trīsdimensiju struktūras attēlu.
③ Skenējošais tunelēšanas mikroskops var noteikt vielas struktūru vakuumā, atmosfēras spiedienā, gaisā un pat šķīdumā. Tā kā nav augstas enerģijas elektronu staru kūļa, uz virsmu nav destruktīvas ietekmes (piemēram, starojums, siltuma bojājumi utt.), tāpēc tas var pētīt bioloģisko makromolekulu un dzīvo šūnu membrānu virsmu struktūru fizioloģiskos apstākļos un paraugi netiks bojāti un paliks neskarti.
④ Skenējošā tuneļmikroskopa skenēšanas ātrums ir ātrs, datu iegūšanas laiks ir īss, un arī attēlveidošana ir ātra, tāpēc ir iespējams veikt dinamisku dzīvības procesu izpēti.
⑤ Tam nav nepieciešams objektīvs, un tas ir maza izmēra. Daži cilvēki to sauc par "kabatas mikroskopu".
