تفاوت بین میکروسکوپ الکترونی، میکروسکوپ نیروی اتمی و میکروسکوپ تونلی روبشی
I. ویژگی های میکروسکوپ الکترونی روبشی در مقایسه با میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی عبوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی دارای ویژگی های زیر است:
(من) توانایی مشاهده مستقیم ساختار سطح نمونه، اندازه نمونه می تواند به اندازه 120 میلی متر × 80 میلی متر × 50 میلی متر باشد.
(ii) فرآیند آماده سازی نمونه ساده است، بدون نیاز به برش به برش های نازک.
(iii) نمونه را می توان در سه درجه فضا در محفظه نمونه ترجمه و چرخاند تا نمونه را از زوایای مختلف مشاهده کرد.
(IV) عمق میدان زیاد است و تصویر از نظر سه بعدی غنی است. عمق میدان SEM صدها برابر بزرگتر از میکروسکوپ نوری و دهها برابر بزرگتر از میکروسکوپ الکترونی عبوری است.
(E) محدوده بزرگنمایی تصویر گسترده است، وضوح نیز نسبتا بالا است. می توان آن را ده ها بار تا صدها هزار بار بزرگ کرد، اساساً شامل از ذره بین، میکروسکوپ نوری تا محدوده بزرگنمایی میکروسکوپ الکترونی عبوری است. وضوح بین میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی عبوری، تا 3 نانومتر.
(vi) آسیب و آلودگی نمونه توسط پرتو الکترونی کم است.
(vii) در حین مشاهده مورفولوژی، سایر سیگنال های ساطع شده از نمونه نیز می توانند برای تجزیه و تحلیل ترکیب ریز ناحیه مورد استفاده قرار گیرند.
II-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 نیروهای برهمکنش بین اتمی بسیار ضعیف بین سطح نمونه مورد آزمایش و یک عنصر حساس به نیرو مینیاتوری بررسی می کند. یک جفت ریز کنسول که به شدت به نیروهای ضعیف حساس هستند، در یک انتها ثابت می شوند و یک نوک سوزن کوچک در انتهای دیگر به نمونه نزدیک می شود که سپس با آن تعامل می کند و نیرو باعث ایجاد ریز کنسول ها برای تغییر شکل یا تغییر حالت حرکتی خود. هنگام اسکن نمونه، این تغییرات توسط حسگرها تشخیص داده می شود و اطلاعاتی در مورد توزیع نیرو به دست می آید، بنابراین اطلاعاتی در مورد مورفولوژی و ساختار سطح و همچنین زبری سطح با وضوح نانومتری به دست می آید.
AFM مزایای زیادی نسبت به میکروسکوپ الکترونی روبشی دارد. برخلاف میکروسکوپهای الکترونی که فقط میتوانند تصاویر دو بعدی ارائه کنند، AFM نقشههای سطحی سه بعدی واقعی را ارائه میکند. همچنین AFM نیازی به درمان خاصی از نمونه مانند آبکاری مس یا کربن ندارد که می تواند آسیب جبران ناپذیری به نمونه وارد کند. ثالثاً، در حالی که میکروسکوپ های الکترونی باید تحت شرایط خلاء بالا کار کنند، AFM ها در فشار اتمسفر و حتی در محیط های مایع به خوبی کار می کنند. این می تواند برای مطالعه ماکرومولکول های بیولوژیکی و حتی بافت های بیولوژیکی زنده مورد استفاده قرار گیرد. AFM به دلیل توانایی آن در مشاهده نمونه های غیر رسانا، کاربرد وسیع تری نسبت به میکروسکوپ تونل زنی روبشی (STM) دارد. میکروسکوپ نیروی روبشی که در حال حاضر به طور گسترده در تحقیقات علمی و صنعت استفاده می شود، بر اساس میکروسکوپ نیروی اتمی است.
میکروسکوپ تونل زنی اسکن
① میکروسکوپ تونل زنی روبشی با وضوح بالا با وضوح فضایی سطح اتمی، وضوح فضایی افقی آن l، وضوح عمودی 0.1، ② میکروسکوپ تونل زنی روبشی را می توان در زمینه میکروسکوپ نیروی اتمی استفاده کرد.
② میکروسکوپ تونل زنی اسکن می تواند به طور مستقیم ساختار سطح نمونه را بررسی کند، می تواند یک تصویر ساختاری سه بعدی بکشد.
③ میکروسکوپ تونل زنی روبشی می تواند ساختار مواد را در خلاء، فشار اتمسفر، هوا و حتی در محلول بررسی کند. از آنجایی که پرتو الکترونی پرانرژی وجود ندارد، هیچ آسیبی به سطح (مثلاً تشعشع، آسیب حرارتی و غیره) وجود ندارد، بنابراین می توان ساختار زیست مولکول ها و سطح غشای سلولی زنده را در یک حالت فیزیولوژیکی مطالعه کرد. ، و نمونه ها آسیب نبینند و سالم بمانند.
④ میکروسکوپ تونل زنی اسکن دارای سرعت اسکن سریع، زمان جمع آوری داده کوتاه و تصویربرداری سریع است که امکان انجام مطالعات جنبشی فرآیندهای زندگی را فراهم می کند.
⑤ به هیچ عدسی نیاز ندارد و اندازه کوچکی دارد، بنابراین برخی از افراد آن را "میکروسکوپ جیبی" می نامند.
