ความแตกต่างระหว่างกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม และกล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกน
I. ลักษณะของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด เมื่อเปรียบเทียบกับกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดมีลักษณะดังต่อไปนี้:
(i) ความสามารถในการสังเกตโครงสร้างของพื้นผิวตัวอย่างได้โดยตรง ขนาดของตัวอย่างอาจมีขนาดใหญ่ถึง 120 มม. × 80 มม. × 50 มม.
(ii) กระบวนการเตรียมตัวอย่างนั้นง่ายดาย โดยไม่ต้องหั่นเป็นชิ้นบางๆ
(iii) ตัวอย่างสามารถแปลและหมุนได้ในพื้นที่สามองศาในห้องตัวอย่าง เพื่อให้สามารถสังเกตตัวอย่างได้จากมุมต่างๆ
(iv) ระยะชัดลึกมีขนาดใหญ่ และภาพมีความรู้สึกสามมิติมากมาย ความชัดลึกของ SEM นั้นใหญ่กว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงหลายร้อยเท่าและใหญ่กว่ากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านหลายสิบเท่า
(E) ช่วงการขยายภาพกว้าง ความละเอียดยังค่อนข้างสูง สามารถขยายได้หลายสิบเท่าถึงหลายแสนครั้ง โดยพื้นฐานแล้วประกอบด้วยตั้งแต่แว่นขยาย กล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัล จนถึงช่วงการขยายของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน ความละเอียดระหว่างกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านถึง 3 นาโนเมตร
(vi) ความเสียหายและการปนเปื้อนของตัวอย่างจากลำแสงอิเล็กตรอนมีน้อย
(vii) ขณะสังเกตสัณฐานวิทยา สัญญาณอื่นๆ ที่ปล่อยออกมาจากตัวอย่างยังสามารถนำไปใช้ในการวิเคราะห์องค์ประกอบของพื้นที่จุลภาคได้
II-กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม
กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (AFM) ซึ่งเป็นเครื่องมือวิเคราะห์ที่สามารถใช้เพื่อศึกษาโครงสร้างพื้นผิวของวัสดุแข็งรวมทั้งฉนวน โดยจะตรวจสอบโครงสร้างพื้นผิวและคุณสมบัติของสสารโดยการตรวจจับแรงอันตรกิริยาระหว่างอะตอมที่อ่อนมากระหว่างพื้นผิวของตัวอย่างที่จะทดสอบกับองค์ประกอบที่ไวต่อแรงขนาดเล็ก ไมโครคานยื่นคู่หนึ่งซึ่งมีความไวต่อแรงที่อ่อนแออย่างมากจะถูกจับจ้องอยู่ที่ปลายด้านหนึ่ง และนำปลายเข็มเล็กๆ ที่ปลายอีกด้านหนึ่งเข้ามาใกล้กับตัวอย่าง ซึ่งจะโต้ตอบกับตัวอย่าง และแรงจะทำให้เกิด micro-cantilever เพื่อทำให้เสียรูปหรือเปลี่ยนสถานะการเคลื่อนไหว เมื่อสแกนตัวอย่าง เซ็นเซอร์จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ และสามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับการกระจายแรงได้ จึงได้ข้อมูลเกี่ยวกับสัณฐานวิทยาและโครงสร้างของพื้นผิว ตลอดจนความหยาบของพื้นผิวด้วยความละเอียดระดับนาโนเมตร
AFM มีข้อดีมากกว่ากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดหลายประการ ซึ่งแตกต่างจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนซึ่งสามารถให้ภาพสองมิติเท่านั้น AFM ให้แผนที่พื้นผิวสามมิติที่แท้จริง นอกจากนี้ AFM ไม่ต้องการการดูแลตัวอย่างเป็นพิเศษ เช่น การชุบทองแดงหรือการชุบคาร์บอน ซึ่งอาจทำให้ตัวอย่างเสียหายอย่างถาวร ประการที่สาม แม้ว่ากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจะต้องทำงานภายใต้สภาวะสุญญากาศสูง แต่ AFM ก็ทำงานได้ดีที่ความดันบรรยากาศและแม้แต่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นของเหลว สามารถใช้ในการศึกษาโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยาและแม้แต่เนื้อเยื่อชีวภาพที่มีชีวิต AFM มีความสามารถในการนำไปใช้งานได้กว้างกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกน (STM) เนื่องจากความสามารถในการสังเกตตัวอย่างที่ไม่นำไฟฟ้า กล้องจุลทรรศน์แรงสแกนซึ่งปัจจุบันใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมนั้นใช้กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม
การสแกนกล้องจุลทรรศน์อุโมงค์
1 กล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกนความละเอียดสูงที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่ระดับอะตอม ความละเอียดเชิงพื้นที่แนวนอนของ l ความละเอียดแนวตั้งที่ 0.1, 2 กล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกนสามารถใช้ในด้านกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม
2 กล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกนสามารถตรวจสอบโครงสร้างพื้นผิวของตัวอย่างได้โดยตรง สามารถวาดภาพโครงสร้างสามมิติได้
3 กล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกนสามารถตรวจสอบโครงสร้างของสารในสุญญากาศ ความดันบรรยากาศ อากาศ และแม้แต่ในสารละลาย เนื่องจากไม่มีลำอิเล็กตรอนพลังงานสูง จึงไม่เกิดความเสียหายต่อพื้นผิว (เช่น การแผ่รังสี ความเสียหายจากความร้อน เป็นต้น) ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะศึกษาโครงสร้างของชีวโมเลกุลและพื้นผิวของเยื่อหุ้มเซลล์ของสิ่งมีชีวิตในสภาวะทางสรีรวิทยา และตัวอย่างจะไม่ได้รับความเสียหายและคงสภาพเดิม
④ กล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกนมีความเร็วในการสแกนที่รวดเร็ว ระยะเวลาการรับข้อมูลสั้น และการถ่ายภาพที่รวดเร็ว ซึ่งทำให้สามารถทำการศึกษาจลนศาสตร์ของกระบวนการชีวิตได้
⑤ ไม่จำเป็นต้องใช้เลนส์ใดๆ และมีขนาดเล็ก บางคนจึงเรียกมันว่า "กล้องจุลทรรศน์ขนาดพกพา"
