전자 현미경, 원자력 현미경, 주사 터널링 현미경의 차이점
전자현미경, 원자력현미경, 주사터널링현미경. 차이점:
하나. 광학현미경과 투과전자현미경에 비해 주사전자현미경은 다음과 같은 특징이 있다.
(1) 시료 표면의 구조를 직접 관찰할 수 있으며, 시료의 크기는 120mm×80mm×50mm까지 가능하다.
(2) 시료 준비 과정이 간단하고 얇게 자를 필요가 없습니다.
(3) 샘플 챔버 내에서 샘플을 3차원 공간에서 병진 및 회전시킬 수 있어 샘플을 다양한 각도에서 관찰할 수 있습니다.
(4) 피사계 심도가 크고 이미지가 입체감이 넘칩니다. 주사전자현미경의 피사계심도는 광학현미경의 수백배, 투과전자현미경의 수십배이다.
(5) 이미지의 배율 범위가 넓고 해상도가 비교적 높습니다. 10배에서 수십만배까지 확대할 수 있으며 기본적으로 확대경, 광학현미경에서 투과전자현미경까지의 배율 범위를 포함한다. 해상도는 광학 현미경과 투과 전자 현미경 사이이며 최대 3nm입니다.
(6) 전자빔에 의한 시료의 손상 및 오염이 적다.
(7) 형태를 관찰하는 동안 샘플의 다른 신호도 마이크로 영역 조성 분석에 사용할 수 있습니다.
2. 원자현미경
절연체를 포함한 고체 물질의 표면 구조를 연구하는 데 사용할 수 있는 분석 장비인 AFM(Atomic Force Microscope). 테스트할 샘플의 표면과 소형 힘에 민감한 요소 사이의 극히 약한 원자간 상호 작용력을 감지하여 물질의 표면 구조와 특성을 연구합니다. 매우 민감한 한 쌍의 마이크로 캔틸레버 쌍의 한쪽 끝이 고정되고 다른 쪽 끝의 마이크로 팁이 샘플에 가깝습니다. 이때 마이크로 캔틸레버가 변형되거나 동작 상태가 변경됩니다. 시료를 스캔하면 센서를 통해 이러한 변화를 감지하고 힘 분포 정보를 얻을 수 있어 나노미터 분해능으로 표면 지형 구조 정보와 표면 거칠기 정보를 얻을 수 있다.
주사전자현미경과 비교할 때 원자력현미경은 많은 장점을 가지고 있다. 2차원 이미지만 제공할 수 있는 전자 현미경과 달리 AFM은 진정한 3차원 표면 지도를 제공합니다. 동시에 AFM은 샘플에 돌이킬 수 없는 손상을 일으킬 수 있는 구리 도금 또는 탄소와 같은 샘플의 특별한 처리가 필요하지 않습니다. 셋째, 전자현미경은 고진공 조건에서 작동해야 하며 원자현미경은 상압 및 액체 환경에서도 잘 작동할 수 있습니다. 이것은 생물학적 거대 분자와 살아있는 생물학적 조직을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. Scanning Tunneling Microscope와 비교하여 Atomic Force Microscope는 비전도성 시료를 관찰할 수 있기 때문에 적용 범위가 더 넓습니다. 과학 연구 및 산업 분야에서 널리 사용되는 주사 현미경은 원자력 현미경을 기반으로 합니다.
3. 주사 터널링 현미경
① 고해상도 주사터널링현미경은 원자 수준의 공간해상도를 가지며, 가로 공간해상도는 1, 세로해상도는 0.1이다.
② 주사 터널링 현미경은 시료의 표면 구조를 직접 감지할 수 있으며, 3차원 구조 이미지를 그릴 수 있습니다.
③ 주사터널링현미경은 진공, 대기압, 공기, 심지어 용액에서도 물질의 구조를 감지할 수 있다. 고에너지 전자빔이 없기 때문에 표면에 손상(방사선, 열손상 등)이 없어 생리학적 조건에서 생체 고분자 및 살아있는 세포막 표면의 구조를 연구할 수 있으며 시료 손상되지 않고 그대로 유지됩니다.
④ 주사터널링현미경의 주사속도가 빠르고 자료수집시간이 짧으며 영상화도 빠르고 생명과정의 kinetic study가 가능하다.
⑤ 렌즈가 필요 없고 크기가 작다. 어떤 사람들은 그것을 "포켓 현미경"이라고 부릅니다.
