Unterschied zwischen Elektronenmikroskop, Rasterkraftmikroskop, Rastertunnelmikroskop
Elektronenmikroskop, Rasterkraftmikroskop, Rastertunnelmikroskop. Der Unterschied:
eines. Im Vergleich zu Lichtmikroskopen und Transmissionselektronenmikroskopen weisen Rasterelektronenmikroskope folgende Eigenschaften auf:
(1) Die Struktur der Oberfläche der Probe kann direkt beobachtet werden, und die Größe der Probe kann bis zu 120 mm × 80 mm × 50 mm betragen.
(2) Der Probenvorbereitungsprozess ist einfach und muss nicht in dünne Scheiben geschnitten werden.
(3) Die Probe kann in der Probenkammer im dreidimensionalen Raum verschoben und gedreht werden, so dass die Probe aus verschiedenen Winkeln betrachtet werden kann.
(4) Die Schärfentiefe ist groß und das Bild ist voller dreidimensionaler Effekte. Die Schärfentiefe eines Rasterelektronenmikroskops ist hundertmal größer als die eines Lichtmikroskops und dutzendmal größer als die eines Transmissionselektronenmikroskops.
(5) Der Vergrößerungsbereich des Bildes ist groß und die Auflösung relativ hoch. Es kann zehnfach bis hunderttausendfach vergrößert werden und umfasst im Wesentlichen den Vergrößerungsbereich von Lupe, Lichtmikroskop bis Transmissionselektronenmikroskop. Die Auflösung liegt zwischen dem optischen Mikroskop und dem Transmissionselektronenmikroskop, bis zu 3nm.
(6) Die Beschädigung und Verunreinigung der Probe durch den Elektronenstrahl ist gering.
(7) Während die Morphologie beobachtet wird, können auch andere Signale von der Probe für die Analyse der Mikrobereichszusammensetzung verwendet werden.
2. Rasterkraftmikroskop
Rasterkraftmikroskop (AFM), ein Analyseinstrument, mit dem die Oberflächenstruktur fester Materialien, einschließlich Isolatoren, untersucht werden kann. Es untersucht die Oberflächenstruktur und Eigenschaften von Substanzen, indem es die extrem schwache interatomare Wechselwirkungskraft zwischen der Oberfläche der zu testenden Probe und einem kraftempfindlichen Miniaturelement erfasst. Ein Ende eines Paares extrem empfindlicher Mikroausleger ist befestigt, und die Mikrospitze am anderen Ende befindet sich in der Nähe der Probe. Zu diesem Zeitpunkt interagiert er damit, und die Kraft bewirkt, dass sich der Mikroausleger verformt oder seinen Bewegungszustand ändert. Wenn die Probe gescannt wird, wird der Sensor verwendet, um diese Änderungen zu erfassen, und die Kraftverteilungsinformationen können erhalten werden, so dass die Oberflächentopographie-Strukturinformationen und Oberflächenrauhigkeitsinformationen mit Nanometerauflösung erhalten werden können.
Rasterkraftmikroskope haben gegenüber Rasterelektronenmikroskopen viele Vorteile. Im Gegensatz zu Elektronenmikroskopen, die nur zweidimensionale Bilder liefern können, liefern AFMs echte dreidimensionale Oberflächenkarten. Gleichzeitig erfordert AFM keine spezielle Behandlung der Probe, wie z. B. Verkupferung oder Kohlenstoff, die die Probe irreversibel schädigen kann. Drittens müssen Elektronenmikroskope unter Hochvakuumbedingungen betrieben werden, und Rasterkraftmikroskope können unter Normaldruck und sogar in flüssigen Umgebungen gut funktionieren. Dies kann verwendet werden, um biologische Makromoleküle und sogar lebende biologische Gewebe zu untersuchen. Im Vergleich zum Rastertunnelmikroskop hat das Rasterkraftmikroskop eine breitere Anwendbarkeit, da es nichtleitende Proben beobachten kann. Das Rasterkraftmikroskop, das in der wissenschaftlichen Forschung und Industrie weit verbreitet ist, basiert auf dem Rasterkraftmikroskop.
3. Rastertunnelmikroskop
① Hochauflösende Rastertunnelmikroskopie hat eine räumliche Auflösung auf atomarer Ebene mit einer lateralen räumlichen Auflösung von 1 und einer longitudinalen Auflösung von 0,1.
② Das Rastertunnelmikroskop kann die Oberflächenstruktur der Probe direkt erkennen und ein dreidimensionales Strukturbild zeichnen.
③ Die Rastertunnelmikroskopie kann die Struktur von Materie im Vakuum, Atmosphärendruck, Luft und sogar in Lösung erkennen. Da es keinen hochenergetischen Elektronenstrahl gibt, gibt es keine Beschädigung der Oberfläche (z. B. Strahlung, thermische Beschädigung usw.), sodass die Struktur von biologischen Makromolekülen und lebenden Zellmembranoberflächen unter physiologischen Bedingungen untersucht und die Proben untersucht werden können nicht beschädigt werden und intakt bleiben.
④ Die Scangeschwindigkeit des Rastertunnelmikroskops ist schnell, die Zeit für die Datenerfassung ist kurz und die Bildgebung ist ebenfalls schnell, und es ist möglich, kinetische Studien von Lebensprozessen durchzuführen.
⑤ Es benötigt kein Objektiv und ist klein. Manche Leute nennen es ein "Taschenmikroskop".
