تفاوت بین میکروسکوپ الکترونی، میکروسکوپ نیروی اتمی، میکروسکوپ تونلی روبشی
میکروسکوپ الکترونی، میکروسکوپ نیروی اتمی، میکروسکوپ تونلی روبشی. تفاوت:
یکی در مقایسه با میکروسکوپ های نوری و میکروسکوپ های الکترونی عبوری، میکروسکوپ های الکترونی روبشی دارای ویژگی های زیر هستند:
(1) ساختار سطح نمونه را می توان به طور مستقیم مشاهده کرد و اندازه نمونه می تواند به اندازه 120 میلی متر × 80 میلی متر × 50 میلی متر باشد.
(2) فرآیند آماده سازی نمونه ساده است و نیازی به برش دادن به برش های نازک نیست.
(3) نمونه را می توان در فضای سه بعدی در محفظه نمونه ترجمه و چرخاند، بنابراین نمونه را می توان از زوایای مختلف مشاهده کرد.
(4) عمق میدان زیاد است و تصویر پر از جلوه های سه بعدی است. عمق میدان یک میکروسکوپ الکترونی روبشی صدها برابر بزرگتر از یک میکروسکوپ نوری و ده ها برابر بزرگتر از یک میکروسکوپ الکترونی عبوری است.
(5) دامنه بزرگنمایی تصویر گسترده است و وضوح نسبتاً بالا است. می توان آن را از ده برابر تا صدها هزار بار بزرگنمایی کرد و اساساً شامل محدوده بزرگنمایی از ذره بین، میکروسکوپ نوری تا میکروسکوپ الکترونی عبوری است. وضوح بین میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی عبوری تا 3 نانومتر است.
(6) آسیب و آلودگی نمونه توسط پرتو الکترونی کم است.
(7) هنگام مشاهده مورفولوژی، سیگنال های دیگر از نمونه نیز می تواند برای تجزیه و تحلیل ترکیب ریز ناحیه استفاده شود.
2. میکروسکوپ نیروی اتمی
میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، یک ابزار تحلیلی است که می تواند برای مطالعه ساختار سطحی مواد جامد از جمله عایق ها استفاده شود. ساختار سطح و خواص مواد را با تشخیص نیروی برهمکنش بین اتمی بسیار ضعیف بین سطح نمونه مورد آزمایش و یک عنصر حساس به نیرو مینیاتوری مطالعه می کند. یک سر یک جفت ریز کنسول بسیار حساس ثابت است و نوک میکرو در انتهای دیگر نزدیک به نمونه است. در این زمان، با آن برهمکنش خواهد کرد و نیرو باعث تغییر شکل یا تغییر حالت حرکتی ریز کنسول می شود. هنگامی که نمونه اسکن می شود، از سنسور برای تشخیص این تغییرات استفاده می شود و می توان اطلاعات توزیع نیرو را به دست آورد، به طوری که اطلاعات ساختار توپوگرافی سطح و اطلاعات زبری سطح را می توان با وضوح نانومتری به دست آورد.
در مقایسه با میکروسکوپ های الکترونی روبشی، میکروسکوپ های نیروی اتمی مزایای زیادی دارند. برخلاف میکروسکوپهای الکترونی که فقط میتوانند تصاویر دو بعدی ارائه کنند، AFMها نقشههای سطحی سهبعدی واقعی را ارائه میکنند. در عین حال، AFM نیازی به درمان خاصی با نمونه ندارد، مانند آبکاری مس یا کربن، که می تواند آسیب جبران ناپذیری به نمونه وارد کند. سوم، میکروسکوپ های الکترونی باید تحت شرایط خلاء بالا کار کنند و میکروسکوپ های نیروی اتمی می توانند تحت فشار معمولی و حتی در محیط های مایع به خوبی کار کنند. این می تواند برای مطالعه ماکرومولکول های بیولوژیکی و حتی بافت های بیولوژیکی زنده استفاده شود. در مقایسه با میکروسکوپ تونلی روبشی، میکروسکوپ نیروی اتمی کاربرد وسیع تری دارد زیرا می تواند نمونه های غیر رسانا را مشاهده کند. میکروسکوپ نیروی روبشی که به طور گسترده در تحقیقات علمی و صنعت استفاده می شود، بر اساس میکروسکوپ نیروی اتمی ساخته شده است.
3. میکروسکوپ تونل زنی اسکن
① میکروسکوپ تونلی روبشی با وضوح بالا دارای وضوح فضایی در سطح اتمی، با وضوح مکانی جانبی 1 و وضوح طولی 0.1 است.
② میکروسکوپ تونل زنی روبشی می تواند به طور مستقیم ساختار سطح نمونه را تشخیص دهد و می تواند یک تصویر ساختار سه بعدی بکشد.
③ میکروسکوپ تونل زنی روبشی می تواند ساختار ماده را در خلاء، فشار اتمسفر، هوا و حتی محلول تشخیص دهد. از آنجایی که پرتو الکترونی پرانرژی وجود ندارد، آسیبی به سطح (مانند تشعشع، آسیب حرارتی و غیره) وارد نمیشود، بنابراین ساختار ماکرومولکولهای بیولوژیکی و سطوح غشای سلولی زنده در شرایط فیزیولوژیکی قابل مطالعه است و نمونهها آسیب نمی بیند و دست نخورده باقی می ماند.
④ سرعت اسکن میکروسکوپ تونل زنی روبشی سریع است، زمان جمع آوری داده ها کوتاه است و تصویربرداری نیز سریع است و امکان انجام مطالعات جنبشی فرآیندهای زندگی وجود دارد.
⑤ نیازی به لنز ندارد و سایز کوچکی دارد. برخی از مردم آن را "میکروسکوپ جیبی" می نامند.
