A diferença entre um microscópio eletrônico, um microscópio de força atômica e um microscópio de tunelamento de varredura
I. Características do microscópio eletrônico de varredura Comparado com o microscópio óptico e o microscópio eletrônico de transmissão, o microscópio eletrônico de varredura tem as seguintes características:
(i) a capacidade de observar diretamente a estrutura da superfície da amostra, o tamanho da amostra pode ser tão grande quanto 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(ii) O processo de preparação da amostra é simples, sem necessidade de corte em fatias finas.
(iii) A amostra pode ser transladada e girada em três graus de espaço na câmara de amostra, de modo que a amostra possa ser observada de vários ângulos.
(iv) A profundidade de campo é grande e a imagem é rica em sentido tridimensional. A profundidade de campo do SEM é centenas de vezes maior que a do microscópio óptico e dezenas de vezes maior que a do microscópio eletrônico de transmissão.
(E) a faixa de ampliação da imagem é ampla, a resolução também é relativamente alta. Pode ser ampliado de uma dúzia de vezes a centenas de milhares de vezes, incluindo basicamente desde a lupa, o microscópio óptico até a faixa de ampliação do microscópio eletrônico de transmissão. Resolução entre o microscópio óptico e o microscópio eletrônico de transmissão, até 3nm.
(vi) O dano e a contaminação da amostra pelo feixe de elétrons são pequenos.
(vii) Ao observar a morfologia, outros sinais emitidos pela amostra também podem ser utilizados para análise da composição de microáreas.
II-Microscópio de Força Atômica
Microscópio de Força Atômica (AFM), um instrumento analítico que pode ser usado para estudar a estrutura superficial de materiais sólidos, incluindo isolantes. Ele investiga a estrutura superficial e as propriedades das substâncias, detectando as forças de interação interatômicas extremamente fracas entre a superfície da amostra a ser testada e um elemento em miniatura sensível à força. Um par de microcantilevers, que são extremamente sensíveis a forças fracas, são fixados em uma extremidade, e uma pequena ponta de agulha na outra extremidade é trazida para perto da amostra, que então interagirá com ela, e a força causará o micro-cantilevers para deformar ou alterar seu estado de movimento. Ao escanear a amostra, essas alterações são detectadas por sensores, e informações sobre a distribuição da força podem ser obtidas, obtendo-se assim informações sobre a morfologia e estrutura da superfície, bem como rugosidade superficial com resolução nanométrica.
AFM tem muitas vantagens sobre a microscopia eletrônica de varredura. Ao contrário dos microscópios eletrônicos, que só podem fornecer imagens bidimensionais, o AFM fornece verdadeiros mapas de superfície tridimensionais. Além disso, o AFM não requer nenhum tratamento especial da amostra, como cobre ou carbono, o que pode causar danos irreversíveis à amostra. Em terceiro lugar, enquanto os microscópios eletrónicos precisam de operar sob condições de alto vácuo, os AFMs funcionam bem à pressão atmosférica e até mesmo em ambientes líquidos. Isso pode ser usado para estudar macromoléculas biológicas e até mesmo tecidos biológicos vivos. O AFM tem uma aplicabilidade mais ampla do que o Microscópio de Varredura de Tunelamento (STM) devido à sua capacidade de observar amostras não condutoras. Os microscópios de força de varredura, atualmente amplamente utilizados na pesquisa científica e na indústria, baseiam-se na microscopia de força atômica.
Microscópio de tunelamento de varredura
① microscópio de tunelamento de varredura de alta resolução com resolução espacial de nível atômico, sua resolução espacial horizontal de l, resolução vertical de 0.1, ② microscópio de tunelamento de varredura pode ser usado no campo da microscopia de força atômica.
② O microscópio de tunelamento de varredura pode sondar diretamente a estrutura da superfície da amostra, pode desenhar uma imagem estrutural tridimensional.
③ O microscópio de tunelamento de varredura pode sondar a estrutura de substâncias no vácuo, pressão atmosférica, ar e até mesmo em solução. Como não há feixe de elétrons de alta energia, não há danos à superfície (por exemplo, radiação, danos térmicos, etc.), portanto é possível estudar a estrutura das biomoléculas e a superfície das membranas celulares vivas em estado fisiológico. , e as amostras não serão danificadas e permanecerão intactas.
④ O microscópio de tunelamento de varredura possui velocidade de varredura rápida, tempo curto de aquisição de dados e imagem rápida, o que possibilita a realização de estudos cinéticos de processos vitais.
⑤ Não requer lentes e é pequeno, por isso algumas pessoas o chamam de "microscópio de bolso".
