الاختلافات بين المجهر الإلكتروني ومجهر القوة الذرية والمجهر النفقي الماسح
خصائص المجهر الإلكتروني الماسح بالمقارنة مع المجهر الضوئي والمجهر الإلكتروني النافذ، يتميز المجهر الإلكتروني الماسح بالخصائص التالية:
(1) يمكن ملاحظة البنية السطحية للعينة مباشرة، ويمكن أن يصل حجم العينة إلى 120 مم × 80 مم × 50 مم.
(2) عملية تحضير العينة بسيطة ولا تحتاج إلى تقطيعها.
(3) يمكن ترجمة العينة وتدويرها في ثلاثة أبعاد في غرفة العينة، بحيث يمكن ملاحظة العينة من زوايا مختلفة.
(4) عمق المجال كبير، والصورة مليئة بالمعنى ثلاثي الأبعاد. عمق مجال المجهر الإلكتروني الماسح أكبر بمئات المرات من المجهر الضوئي وعشرات المرات أكبر من المجهر الإلكتروني النافذ.
(5) تحتوي الصورة على نطاق تكبير واسع ودقة عالية. يمكن تكبيره من عشر مرات إلى مئات الآلاف من المرات، والذي يتضمن بشكل أساسي نطاق التضخيم من العدسة المكبرة والمجهر الضوئي إلى المجهر الإلكتروني النافذ. الدقة تقع بين المجهر الضوئي والمجهر الإلكتروني النافذ، والتي يمكن أن تصل إلى 3 نانومتر.
(6) شعاع الإلكترون أقل ضررا وتلوثا للعينة.
(7) أثناء مراقبة الشكل، يمكننا أيضًا استخدام إشارات أخرى من العينة لتحليل تكوين المنطقة الدقيقة.
مجهر القوة الذرية
مجهر القوة الذرية (AFM) هو أداة تحليلية يمكن استخدامها لدراسة البنية السطحية للمواد الصلبة بما في ذلك العوازل. يدرس البنية السطحية وخصائص المادة من خلال الكشف عن التفاعل الذري الضعيف للغاية بين سطح العينة المراد اختبارها وعنصر حساس للقوة الدقيقة. يتم تثبيت أحد طرفي زوج من الكابولي الدقيقة، وهي حساسة للغاية للقوة الضعيفة، ويكون طرف الإبرة الصغيرة في الطرف الآخر قريبًا من العينة. في هذا الوقت، سوف تتفاعل معهم، وستؤدي القوة إلى تشوه الكابولي الصغير أو تغيير حالة حركته. عند مسح العينة، يمكن الحصول على معلومات توزيع القوة باستخدام المستشعر للكشف عن هذه التغييرات، وذلك للحصول على معلومات بنية مورفولوجيا السطح ومعلومات خشونة السطح بدقة نانومترية.
بالمقارنة مع المجهر الإلكتروني الماسح، فإن مجهر القوة الذرية له العديد من المزايا. على عكس المجهر الإلكتروني، الذي يمكنه فقط تقديم صور ثنائية الأبعاد، يوفر AFM خرائط سطحية حقيقية ثلاثية الأبعاد. وفي الوقت نفسه، لا يحتاج AFM إلى أي معالجة خاصة للعينة، مثل طلاء النحاس أو طلاء الكربون، مما قد يسبب ضررًا لا رجعة فيه للعينة. ثالثًا، يحتاج المجهر الإلكتروني إلى العمل في فراغ عالٍ، ويمكن أن يعمل مجهر القوة الذرية بشكل جيد تحت الضغط العادي وحتى في البيئة السائلة. ويمكن استخدام هذا لدراسة الجزيئات البيولوجية الكبيرة وحتى الأنسجة البيولوجية الحية. بالمقارنة مع مجهر المسح النفقي، يتمتع مجهر القوة الذرية بقابلية تطبيق أوسع لأنه يمكنه مراقبة العينات غير الموصلة. في الوقت الحاضر، يعتمد مجهر قوة المسح المستخدم على نطاق واسع في البحث العلمي والصناعة على مجهر القوة الذرية.
اس تي ام
① يتمتع المجهر النفقي الماسح عالي الدقة بالدقة المكانية للمستوى الذري، مع الدقة المكانية الأفقية L والدقة الرأسية 0.1.
(2) يمكن لمجهر المسح النفقي اكتشاف البنية السطحية للعينات مباشرة ورسم صور هيكلية ثلاثية الأبعاد.
③ يمكن لمجهر المسح النفقي اكتشاف بنية المادة في الفراغ والضغط الطبيعي والهواء وحتى المحلول. نظرًا لعدم وجود شعاع إلكتروني عالي الطاقة، ليس له أي تأثير مدمر على السطح (مثل الإشعاع والضرر الحراري وما إلى ذلك)، لذلك يمكنه دراسة البنية السطحية للجزيئات البيولوجية الكبيرة وأغشية الخلايا الحية في ظل الظروف الفسيولوجية. لن تتضرر العينات وتبقى سليمة.
(4) يتميز المجهر النفقي الماسح بمزايا سرعة المسح السريعة، وقصر وقت الحصول على البيانات، والتصوير السريع، لذلك من الممكن إجراء بحث ديناميكي حول العمليات الحياتية.
⑤ لا تحتاج لأي عدسة، كما أنها صغيرة الحجم. يسميه بعض الناس "مجهر الجيب".
