Ero elektronimikroskoopin, atomivoimamikroskoopin ja pyyhkäisytunnelimikroskoopin välillä
yksi. Pyyhkäisyelektronimikroskoopin ominaisuudet Optiseen mikroskooppiin ja transmissioelektronimikroskooppiin verrattuna pyyhkäisyelektronimikroskoopilla on seuraavat ominaisuudet:
(1) Näytteen pintarakennetta voidaan tarkkailla suoraan, ja näytteen koko voi olla jopa 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(2) Näytteen valmistusprosessi on yksinkertainen, eikä sitä tarvitse leikata ohuiksi viipaleiksi.
(3) Näytettä voidaan kääntää ja pyörittää kolmiulotteisessa tilassa näytekammiossa, joten näytettä voidaan tarkkailla eri kulmista.
(4) Syvyysterävyys on suuri ja kuva on täynnä kolmiulotteisuutta. Pyyhkäisyelektronimikroskoopin syväterävyys on satoja kertoja suurempi kuin optisen mikroskoopin ja kymmeniä kertoja suurempi kuin transmissioelektronimikroskoopin.
(5) Kuvan suurennusalue on laaja ja resoluutio on suhteellisen korkea. Se voidaan suurentaa kymmenkertaisesti satojatuhansia kertoja, ja se sisältää periaatteessa suurennusalueen suurennuslasista, optisesta mikroskoopista transmissioelektronimikroskooppiin. Resoluutio on optisen mikroskoopin ja transmissioelektronimikroskoopin välillä, jopa 3 nm.
(6) Elektronisäteen aiheuttama vaurio ja kontaminaatio näytteessä ovat suhteellisen pieniä.
(7) Morfologiaa tarkkaillen voidaan myös muita näytteen signaaleja käyttää mikrokomponenttianalyysiin.
2. Atomivoimamikroskooppi
Atomic Force Microscope (AFM), analyyttinen instrumentti, jolla voidaan tutkia kiinteiden materiaalien pintarakennetta, mukaan lukien eristeet. Se tutkii aineiden pintarakennetta ja ominaisuuksia havaitsemalla erittäin heikon atomien välisen vuorovaikutuksen testattavan näytteen pinnan ja pienen voimaherkän elementin välillä. Heikolle voimalle herkän mikroulokeparin toinen pää on kiinteä ja toisen pään pieni kärki on lähellä näytettä. Tällä hetkellä se on vuorovaikutuksessa sen kanssa, ja voima saa mikroulokkeen muotoaan tai muuttaa sen liiketilaa. Kun skannaat näytettä, käytä anturia näiden muutosten havaitsemiseen, niin voimien jakautumistiedot voidaan saada, jotta saadaan pinnan topografiarakennetiedot ja pinnan karheustiedot nanometrin resoluutiolla.
Atomivoimamikroskopialla on monia etuja pyyhkäisyelektronimikroskooppiin verrattuna. Toisin kuin elektronimikroskoopit, jotka tuottavat vain kaksiulotteisia kuvia, AFM:t tarjoavat todellisia kolmiulotteisia karttoja pinnoista. Samaan aikaan AFM ei vaadi näytteeltä mitään erikoiskäsittelyä, kuten kuparipinnoitusta tai hiilipinnoitusta, jotka voivat aiheuttaa peruuttamattomia vaurioita näytteelle. Kolmanneksi elektronimikroskooppien on toimittava suurissa tyhjiöolosuhteissa, kun taas atomivoimamikroskoopit voivat toimia hyvin normaalipaineessa ja jopa nestemäisissä ympäristöissä. Tällä voidaan tutkia biologisia makromolekyylejä ja jopa eläviä biologisia kudoksia. Pyyhkäisytunnelointimikroskooppiin (Scanning Tunneling Microscope) verrattuna atomivoimamikroskoopilla on laajempi sovellettavuus, koska se pystyy tarkkailemaan johtamattomia näytteitä. Tieteellisessä tutkimuksessa ja teollisuudessa laajalti käytetty pyyhkäisyvoimamikroskooppi perustuu atomivoimamikroskooppiin.
3. Pyyhkäisevä tunnelointimikroskooppi
① Korkean resoluution Pyyhkäisytunnelimikroskoopilla on atomitason spatiaalinen resoluutio, sen lateraalinen spatiaalinen resoluutio on 1 ja pituussuuntainen resoluutio on 0.1.
② Pyyhkäisytunnelointimikroskooppi voi havaita suoraan näytteen pintarakenteen ja piirtää kolmiulotteisen rakennekuvan.
③ Pyyhkäisevä tunnelimikroskooppi voi havaita aineen rakenteen tyhjiössä, ilmakehän paineessa, ilmassa ja jopa liuoksessa. Koska ei ole korkeaenergistä elektronisuihkua, pinnalla ei ole tuhoavaa vaikutusta (kuten säteilyä, lämpövaurioita jne.), joten se voi tutkia biologisten makromolekyylien ja elävien solukalvopintojen rakennetta fysiologisissa olosuhteissa ja näytteet eivät vaurioidu ja pysyvät ehjinä.
④ Pyyhkäisytunnelimikroskoopin pyyhkäisynopeus on nopea, tiedonhankinta-aika lyhyt ja myös kuvantaminen nopeaa, joten elämänprosessien dynaaminen tutkimus on mahdollista.
⑤ Se ei tarvitse objektiivia ja on pienikokoinen. Jotkut kutsuvat sitä "taskumikroskoopiksi".
