Diferença entre microscópio eletrônico, microscópio de força atômica, microscópio de tunelamento de varredura
Microscópio eletrônico, microscópio de força atômica, microscópio de tunelamento de varredura. A diferença:
1. Em comparação com microscópios ópticos e microscópios eletrônicos de transmissão, os microscópios eletrônicos de varredura têm as seguintes características:
(1) A estrutura da superfície da amostra pode ser observada diretamente, e o tamanho da amostra pode ser tão grande quanto 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(2) O processo de preparação da amostra é simples e não precisa ser cortado em fatias finas.
(3) A amostra pode ser transladada e girada no espaço tridimensional na câmara de amostra, de modo que a amostra possa ser observada de vários ângulos.
(4) A profundidade de campo é grande e a imagem está cheia de efeitos tridimensionais. A profundidade de campo de um microscópio eletrônico de varredura é centenas de vezes maior que a de um microscópio óptico e dezenas de vezes maior que a de um microscópio eletrônico de transmissão.
(5) A faixa de ampliação da imagem é ampla e a resolução é relativamente alta. Pode ser ampliado de dez vezes a centenas de milhares de vezes e inclui basicamente a faixa de ampliação de lupa, microscópio óptico a microscópio eletrônico de transmissão. A resolução fica entre o microscópio óptico e o microscópio eletrônico de transmissão, até 3nm.
(6) O dano e a contaminação da amostra pelo feixe de elétrons são pequenos.
(7) Ao observar a morfologia, outros sinais da amostra também podem ser usados para análise da composição da microárea.
2. Microscópio de força atômica
Microscópio de Força Atômica (AFM), um instrumento analítico que pode ser usado para estudar a estrutura da superfície de materiais sólidos, incluindo isoladores. Ele estuda a estrutura da superfície e as propriedades das substâncias, detectando a força de interação interatômica extremamente fraca entre a superfície da amostra a ser testada e um elemento sensível à força em miniatura. Uma extremidade de um par de microcantilevers extremamente sensíveis é fixada e a microponta na outra extremidade fica próxima à amostra. Neste momento, ele irá interagir com ele, e a força fará com que o microcantilever se deforme ou mude seu estado de movimento. Quando a amostra é digitalizada, o sensor é usado para detectar essas alterações e as informações de distribuição de força podem ser obtidas, de modo que as informações da estrutura da topografia da superfície e as informações da rugosidade da superfície possam ser obtidas com resolução nanométrica.
Comparados com os microscópios eletrônicos de varredura, os microscópios de força atômica têm muitas vantagens. Ao contrário dos microscópios eletrônicos, que podem fornecer apenas imagens bidimensionais, os AFMs fornecem verdadeiros mapas de superfície tridimensionais. Ao mesmo tempo, o AFM não requer nenhum tratamento especial da amostra, como revestimento de cobre ou carbono, que pode causar danos irreversíveis à amostra. Em terceiro lugar, os microscópios eletrônicos precisam operar sob condições de alto vácuo, e os microscópios de força atômica podem funcionar bem sob pressão normal e até mesmo em ambientes líquidos. Isso pode ser usado para estudar macromoléculas biológicas e até tecidos biológicos vivos. Comparado com o microscópio de tunelamento de varredura, o microscópio de força atômica tem uma aplicabilidade mais ampla porque pode observar amostras não condutoras. O microscópio de força de varredura, amplamente utilizado na pesquisa científica e na indústria, é baseado no microscópio de força atômica.
3. Microscópio de Tunelamento de Varredura
① A microscopia de tunelamento de varredura de alta resolução tem resolução espacial de nível atômico, com uma resolução espacial lateral de 1 e uma resolução longitudinal de 0.1.
② O microscópio de tunelamento de varredura pode detectar diretamente a estrutura da superfície da amostra e pode desenhar uma imagem tridimensional da estrutura.
③ A microscopia de tunelamento de varredura pode detectar a estrutura da matéria no vácuo, pressão atmosférica, ar e até mesmo solução. Como não há feixe de elétrons de alta energia, não há danos à superfície (como radiação, danos térmicos etc.), portanto, a estrutura de macromoléculas biológicas e as superfícies das membranas celulares vivas sob condições fisiológicas podem ser estudadas e as amostras não será danificado e permanecerá intacto.
④ A velocidade de varredura do microscópio de tunelamento de varredura é rápida, o tempo para aquisição de dados é curto e a geração de imagens também é rápida, e é possível realizar estudos cinéticos de processos vitais.
⑤ Não precisa de lentes e é pequeno. Algumas pessoas o chamam de "microscópio de bolso".
