Der Unterschied zwischen Elektronenmikroskop, Rasterkraftmikroskop und Rastertunnelmikroskop
eins. Eigenschaften des Rasterelektronenmikroskops Im Vergleich zum optischen Mikroskop und Transmissionselektronenmikroskop weist das Rasterelektronenmikroskop die folgenden Eigenschaften auf:
(1) Die Oberflächenstruktur 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 einem dreidimensionalen Raum in der Probenkammer verschoben und gedreht werden, sodass die Probe aus verschiedenen Winkeln beobachtet werden kann.
(4) Die Schärfentiefe ist groß und das Bild ist voller Dreidimensionalität. Die Schärfentiefe des Rasterelektronenmikroskops ist hunderte Male größer als die des optischen Mikroskops und Dutzende Male größer als die des 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 der Lupe über das optische Mikroskop bis zum Transmissionselektronenmikroskop. Die Auflösung liegt zwischen optischem Mikroskop und Transmissionselektronenmikroskop und beträgt bis zu 3 nm.
(6) Die Beschädigung und Kontamination der Probe durch den Elektronenstrahl ist relativ gering.
(7) Neben der Beobachtung der Morphologie können auch andere Signale der Probe für die Mikrokomponentenanalyse verwendet werden.
2. Rasterkraftmikroskop
Atomic Force Microscope (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 Wechselwirkung zwischen der Oberfläche der zu untersuchenden Probe und einem kraftempfindlichen Miniaturelement erfasst. Ein Ende eines Paares von Mikroauslegern, die auf schwache Kräfte reagieren, ist fixiert, und die winzige Spitze des anderen Endes befindet sich in der Nähe der Probe. Zu diesem Zeitpunkt interagiert es mit ihm und die Kraft führt dazu, dass sich der Mikroausleger verformt oder seinen Bewegungszustand ändert. Wenn Sie die Probe scannen, verwenden Sie den Sensor, um diese Änderungen zu erkennen, und es können Informationen zur Kraftverteilung erhalten werden, um Informationen zur Oberflächentopographiestruktur und Informationen zur Oberflächenrauheit mit einer Auflösung im Nanometerbereich zu erhalten.
Die Rasterkraftmikroskopie hat gegenüber der Rasterelektronenmikroskopie viele Vorteile. Im Gegensatz zu Elektronenmikroskopen, die nur zweidimensionale Bilder liefern, liefern AFMs echte dreidimensionale Karten von Oberflächen. Gleichzeitig erfordert AFM keine spezielle Behandlung der Probe, wie z. B. eine Kupfer- oder Karbonbeschichtung, die zu irreversiblen Schäden an der Probe führen kann. Drittens müssen Elektronenmikroskope unter Hochvakuumbedingungen arbeiten, während Rasterkraftmikroskope unter Normaldruck und sogar in flüssigen Umgebungen gut funktionieren können. Damit können biologische Makromoleküle und sogar lebende biologische Gewebe untersucht werden. Im Vergleich zum Rastertunnelmikroskop (Rastertunnelmikroskop) hat das Rasterkraftmikroskop eine breitere Anwendbarkeit, da es nichtleitende Proben beobachten kann. Das in der wissenschaftlichen Forschung und Industrie weit verbreitete Rasterkraftmikroskop basiert auf dem Rasterkraftmikroskop.
3. Rastertunnelmikroskop
① Hochauflösendes Rastertunnelmikroskop hat eine räumliche Auflösung auf atomarer Ebene, seine laterale räumliche Auflösung beträgt 1 und seine longitudinale Auflösung beträgt 0.1.
② Das Rastertunnelmikroskop kann die Oberflächenstruktur der Probe direkt erfassen und ein dreidimensionales Strukturbild zeichnen.
③ Das Rastertunnelmikroskop kann die Struktur von Materie im Vakuum, Atmosphärendruck, Luft und sogar in Lösung erkennen. Da kein hochenergetischer Elektronenstrahl vorhanden ist, gibt es keine zerstörerischen Auswirkungen auf die Oberfläche (wie Strahlung, Hitzeschäden usw.), sodass die Struktur biologischer Makromoleküle und lebender Zellmembranoberflächen unter physiologischen Bedingungen untersucht werden kann Die Proben werden nicht beschädigt und bleiben intakt.
④ Die Scangeschwindigkeit des Rastertunnelmikroskops ist hoch, die Zeit zum Erhalten von Daten ist kurz und die Bildgebung ist ebenfalls schnell, sodass dynamische Untersuchungen zu Lebensprozessen möglich sind.
⑤ Es benötigt kein Objektiv und ist klein. Manche Leute nennen es „Taschenmikroskop“.
