電子顕微鏡、原子間力顕微鏡、走査型トンネル顕微鏡の違い
電子顕微鏡、原子間力顕微鏡、走査型トンネル顕微鏡。 違い：
1。 光学顕微鏡や透過型電子顕微鏡と比較して、走査型電子顕微鏡には次のような特徴があります。
(1) 試料表面の構造を直接観察でき、試料サイズは120mm×80mm×50mmまで対応可能です。
(2) サンプル調製プロセスは簡単で、薄切りにする必要はありません。
(3) 試料は試料室内の 3 次元空間で並進・回転が可能なため、様々な角度から試料を観察することができます。
(4) 被写界深度が深く、立体感あふれる映像。 走査型電子顕微鏡の被写界深度は、光学顕微鏡の数百倍、透過型電子顕微鏡の数十倍です。
(5) 画像の倍率範囲が広く、解像度が比較的高い。 10倍から数十万倍まで拡大することができ、基本的に拡大鏡、光学顕微鏡から透過型電子顕微鏡までの倍率範囲を含みます。 解像度は光学顕微鏡と透過型電子顕微鏡の間で、最大3nmです。
(6) 電子線による試料のダメージや汚染が少ない。
(7) 形態を観察しながら、サンプルからの他の信号は、マイクロ領域の組成分析にも使用できます。
2. 原子間力顕微鏡
原子間力顕微鏡 (AFM) は、絶縁体を含む固体材料の表面構造を研究するために使用できる分析機器です。 これは、テスト対象のサンプルの表面と小型の力感知素子との間の非常に弱い原子間相互作用力を検出することにより、物質の表面構造と特性を研究します。 非常に感度の高い一対のマイクロ カンチレバーの一方の端が固定され、もう一方の端のマイクロ チップがサンプルの近くにあります。 このとき、それと相互作用し、その力によってマイクロカンチレバーが変形したり、運動状態が変化したりします。 試料を走査すると、その変化をセンサーで検出し、力の分布情報が得られるため、ナノメートルの分解能で表面の凹凸構造情報や表面粗さ情報を得ることができます。
走査型電子顕微鏡と比較して、原子間力顕微鏡には多くの利点があります。 2 次元画像しか提供できない電子顕微鏡とは異なり、AFM は真の 3 次元表面マップを提供します。 同時に、AFM では、サンプルに不可逆的な損傷を与える可能性がある、銅メッキやカーボンなどのサンプルの特別な処理は必要ありません。 第三に、電子顕微鏡は高真空条件下で動作する必要があり、原子間力顕微鏡は常圧下や液体環境でもうまく機能します。 これは、生体高分子や生きている生体組織の研究にも使用できます。 原子間力顕微鏡は、走査型トンネル顕微鏡に比べて非導電性の試料を観察できるため、応用範囲が広い。 科学研究や産業で広く使用されている走査型力顕微鏡は、原子間力顕微鏡に基づいています。
3. 走査型トンネル顕微鏡
①高分解能走査型トンネル顕微鏡は原子レベルの空間分解能を持ち、横方向の空間分解能は1、縦方向の分解能は0.1です。
② 走査型トンネル顕微鏡は、試料の表面構造を直接検出し、立体構造像を描くことができます。
③走査型トンネル顕微鏡は、真空、大気圧、空気、さらには溶液中の物質の構造を検出できます。 高エネルギー電子線がないため、表面への損傷（放射線、熱損傷など）がないため、生理学的条件下での生体高分子および生きた細胞膜表面の構造を研究でき、サンプル破損せず、そのまま残ります。
④ 走査型トンネル顕微鏡は走査速度が速く、データ取得時間が短く、イメージングも速く、生命現象の動態研究が可能です。
⑤レンズ不要で小型。 「ポケット顕微鏡」と呼ぶ人もいます。
