AFM vs SEM
Poreikis tyrinėti mažesnį pasaulį sparčiai augo pastaruoju metu plėtojant naujas technologijas, tokias kaip nanotechnologijos, mikrobiologija ir elektronika. Kadangi mikroskopas yra įrankis, suteikiantis padidintus mažesnių objektų vaizdus, daugybė tyrimų atliekama kuriant skirtingas mikroskopijos technologijas, siekiant padidinti skiriamąją gebą. Nors pirmasis mikroskopas yra optinis sprendimas, kai vaizdams padidinti buvo naudojami lęšiai, dabartiniai didelės skiriamosios gebos mikroskopai taikomi skirtingais būdais. Nuskaitymo elektronų mikroskopas (SEM) ir atominės jėgos mikroskopas (AFM) grindžiami dviem tokiais skirtingais požiūriais.
Atominės jėgos mikroskopas (AFM)
AFM naudoja antgalį mėginio paviršiui nuskaityti, o antgalis eina aukštyn ir žemyn, atsižvelgiant į paviršiaus pobūdį. Ši koncepcija yra panaši į tai, kaip aklas žmogus supranta paviršių, pirštais braukdamas per visą paviršių. AFM technologiją 1986 m. Pristatė Gerdas Binnigas ir Christophas Gerberis, ir ji buvo komerciškai prieinama nuo 1989 m.
Antgalis pagamintas iš tokių medžiagų kaip deimantas, silicis ir anglies nanovamzdeliai ir pritvirtintas prie konsolės. Kuo mažesnis galas, tuo didesnė vaizdo raiška. Dauguma dabartinių AFM turi nanometrų skiriamąją gebą. Konsolės poslinkiui matuoti naudojami skirtingi metodai. Dažniausias metodas yra lazerio pluošto, atspindinčio konsolę, naudojimas, kad atspindėto pluošto nukreipimą būtų galima naudoti kaip konsolės padėties matą.
Kadangi AFM naudoja paviršiaus jutimo metodą, naudodamas mechaninį zondą, jis gali sukurti 3D mėginio vaizdą, tirdamas visus paviršius. Tai taip pat leidžia vartotojams manipuliuoti mėginio paviršiaus atomais ar molekulėmis, naudojant antgalį.
Nuskaitymo elektronų mikroskopas (SEM)
SEM vaizdavimui vietoj šviesos naudoja elektronų pluoštą. Jis turi didelį lauko gylį, kuris leidžia vartotojams stebėti išsamesnį mėginio paviršiaus vaizdą. AFM taip pat labiau kontroliuoja didinimo dydį, nes naudojama elektromagnetinė sistema.
SEM elektronų pluoštas gaminamas naudojant elektroninį pistoletą ir jis eina vertikaliu keliu palei mikroskopą, kuris yra vakuume. Elektriniai ir magnetiniai laukai su lęšiais sutelkia elektronų pluoštą į bandinį. Kai elektronų pluoštas patenka į mėginio paviršių, išsiskiria elektronai ir rentgeno spinduliai. Šios emisijos aptinkamos ir analizuojamos, kad būtų pateiktas medžiagos vaizdas ekrane. SEM skiriamoji geba yra nanometrų skalė ir priklauso nuo pluošto energijos.
Kadangi SEM veikia vakuume ir vaizdavimo procese taip pat naudoja elektronus, ruošiant mėginį reikia laikytis specialių procedūrų.
Nuo pirmojo Maxo Knollo stebėjimo 1935 m. SEM istorija yra labai ilga. Pirmasis komercinis SEM buvo prieinamas 1965 m.
Skirtumas tarp AFM ir SEM
1. SEM vaizdavimui naudoja elektronų pluoštą, kai AFM naudoja paviršiaus jutimo metodą, naudojant mechaninį zondavimą.
2. AFM gali pateikti trimatę paviršiaus informaciją, nors SEM suteikia tik dvimatį vaizdą.
3. Nėra specialaus mėginio apdorojimo AFM, skirtingai nei SEM, kur reikia atlikti daug išankstinio apdorojimo dėl vakuuminės aplinkos ir elektronų pluošto.
4. SEM gali išanalizuoti didesnį paviršiaus plotą, palyginti su AFM.
5. SEM gali atlikti greitesnį nuskaitymą nei AFM.
6. Nors SEM gali būti naudojamas tik vaizdavimui, AFM gali būti naudojamas manipuliuoti molekulėmis, be vaizdavimo.
7. SEM, kuris buvo pradėtas naudoti 1935 m., Istorija yra daug ilgesnė, palyginti su neseniai (1986 m.) Pristatyta AFM.
