ความแตกต่างระหว่างกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม กล้องจุลทรรศน์อุโมงค์สแกน
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม กล้องจุลทรรศน์อุโมงค์สแกน ความแตกต่าง:
หนึ่ง. เมื่อเปรียบเทียบกับกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดมีลักษณะดังต่อไปนี้:
(1) สามารถสังเกตโครงสร้างของพื้นผิวของตัวอย่างได้โดยตรง และขนาดของตัวอย่างสามารถใหญ่ได้ถึง 120 มม. × 80 มม. × 50 มม.
(2) ขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างง่ายและไม่ต้องหั่นเป็นชิ้นบางๆ
(3) ตัวอย่างสามารถแปลและหมุนในพื้นที่สามมิติในห้องตัวอย่างได้ จึงสามารถสังเกตตัวอย่างได้จากมุมต่างๆ
(4) ความชัดลึกมีขนาดใหญ่ และภาพเต็มไปด้วยเอฟเฟ็กต์สามมิติ ระยะชัดลึกของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดนั้นใหญ่กว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงหลายร้อยเท่า และใหญ่กว่ากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านหลายสิบเท่า
(5) ช่วงการขยายของภาพกว้างและมีความละเอียดค่อนข้างสูง สามารถขยายได้ตั้งแต่สิบเท่าถึงหลายแสนเท่า และโดยพื้นฐานแล้วจะมีช่วงการขยายตั้งแต่แว่นขยาย กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ไปจนถึงกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน ความละเอียดอยู่ระหว่างกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน สูงถึง 3 นาโนเมตร
(6) ความเสียหายและการปนเปื้อนของตัวอย่างโดยลำแสงอิเล็กตรอนมีเพียงเล็กน้อย
(7) ในขณะที่สังเกตสัณฐานวิทยา สัญญาณอื่นๆ จากตัวอย่างยังสามารถใช้เพื่อการวิเคราะห์องค์ประกอบของพื้นที่ระดับจุลภาค
2. กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม
กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (AFM) ซึ่งเป็นเครื่องมือวิเคราะห์ที่สามารถใช้ศึกษาโครงสร้างพื้นผิวของวัสดุที่เป็นของแข็ง รวมถึงฉนวน ศึกษาโครงสร้างพื้นผิวและคุณสมบัติของสารโดยการตรวจจับแรงอันตรกิริยาระหว่างอะตอมที่อ่อนมากระหว่างพื้นผิวของตัวอย่างที่จะทดสอบกับองค์ประกอบที่ไวต่อแรงขนาดเล็ก ปลายด้านหนึ่งของคานยื่นขนาดเล็กที่ไวมากคู่หนึ่งได้รับการแก้ไขแล้ว และปลายไมโครที่ปลายอีกด้านหนึ่งอยู่ใกล้กับตัวอย่าง ในเวลานี้ มันจะโต้ตอบกับมัน และแรงจะทำให้ไมโครคานทิลิเวอร์เปลี่ยนรูปหรือเปลี่ยนสถานะการเคลื่อนไหว เมื่อตัวอย่างถูกสแกน เซ็นเซอร์จะถูกใช้เพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ และรับข้อมูลการกระจายแรง เพื่อให้ได้รับข้อมูลโครงสร้างภูมิประเทศของพื้นผิวและข้อมูลความหยาบของพื้นผิวด้วยความละเอียดระดับนาโนเมตร
เมื่อเปรียบเทียบกับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมมีข้อดีหลายประการ ซึ่งแตกต่างจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนซึ่งสามารถให้ภาพสองมิติเท่านั้น AFMs ให้แผนที่พื้นผิวสามมิติที่แท้จริง ในขณะเดียวกัน AFM ก็ไม่ต้องการการดูแลตัวอย่างเป็นพิเศษ เช่น การชุบทองแดงหรือคาร์บอน ซึ่งอาจทำให้ตัวอย่างเสียหายอย่างไม่สามารถแก้ไขได้ ประการที่สาม กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจำเป็นต้องทำงานภายใต้สภาวะสุญญากาศสูง และกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมสามารถทำงานได้ดีภายใต้ความดันปกติและแม้แต่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นของเหลว สามารถใช้ในการศึกษาโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีวภาพและแม้แต่เนื้อเยื่อชีวภาพที่มีชีวิต เมื่อเปรียบเทียบกับกล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกน กล้องจุลทรรศน์แรงปรมาณูมีการใช้งานที่กว้างกว่าเนื่องจากสามารถสังเกตตัวอย่างที่ไม่นำไฟฟ้าได้ กล้องจุลทรรศน์แรงส่องกราดซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรม มีพื้นฐานมาจากกล้องจุลทรรศน์แรงปรมาณู
3. การสแกนกล้องจุลทรรศน์อุโมงค์
① กล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกนความละเอียดสูงมีความละเอียดเชิงพื้นที่ระดับอะตอม โดยมีความละเอียดเชิงพื้นที่ด้านข้างเท่ากับ 1 และความละเอียดตามยาวเท่ากับ 01
② กล้องจุลทรรศน์อุโมงค์สแกนสามารถตรวจจับโครงสร้างพื้นผิวของตัวอย่างได้โดยตรง และสามารถวาดภาพโครงสร้างสามมิติได้
③ กล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกนสามารถตรวจจับโครงสร้างของสสารในสุญญากาศ ความดันบรรยากาศ อากาศ และแม้แต่สารละลาย เนื่องจากไม่มีลำแสงอิเล็กตรอนพลังงานสูง จึงไม่เกิดความเสียหายต่อพื้นผิว (เช่น การแผ่รังสี ความเสียหายจากความร้อน เป็นต้น) จึงสามารถศึกษาโครงสร้างของโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีวภาพและพื้นผิวเยื่อหุ้มเซลล์ของสิ่งมีชีวิตภายใต้สภาวะทางสรีรวิทยาได้ และตัวอย่าง จะไม่เสียหายและคงสภาพเดิม
④ ความเร็วในการสแกนของกล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกนนั้นรวดเร็ว เวลาในการรับข้อมูลนั้นสั้น และการถ่ายภาพก็เร็วเช่นกัน และเป็นไปได้ที่จะทำการศึกษาจลนศาสตร์ของกระบวนการชีวิต
⑤ ไม่ต้องใช้เลนส์ใดๆ และมีขนาดเล็ก บางคนเรียกว่า "กล้องจุลทรรศน์พกพา"
