ความแตกต่างระหว่างกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม และกล้องจุลทรรศน์อุโมงค์สแกน
ลักษณะของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด เมื่อเปรียบเทียบกับกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดมีลักษณะดังต่อไปนี้:
(1) สามารถสังเกตโครงสร้างพื้นผิวของตัวอย่างได้โดยตรง และขนาดของตัวอย่างอาจมีขนาดใหญ่ถึง 120 มม. × 80 มม. × 50 มม.
(2) ขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างนั้นง่ายดายและไม่จำเป็นต้องหั่นเป็นชิ้น
(3) ตัวอย่างสามารถแปลและหมุนได้สามมิติในห้องตัวอย่าง จึงสามารถสังเกตตัวอย่างได้จากมุมต่างๆ
(4) ระยะชัดลึกมีขนาดใหญ่ และภาพเต็มไปด้วยความรู้สึกสามมิติ ระยะชัดลึกของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดนั้นใหญ่กว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงหลายร้อยเท่าและใหญ่กว่ากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านหลายสิบเท่า
(5) ภาพมีช่วงการขยายกว้างและมีความละเอียดสูง สามารถขยายได้สิบเท่าถึงหลายแสนครั้ง ซึ่งโดยทั่วไปจะรวมถึงช่วงการขยายตั้งแต่แว่นขยาย กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ไปจนถึงกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน ความละเอียดอยู่ระหว่างกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านซึ่งสามารถเข้าถึง 3 นาโนเมตร
(6) ลำแสงอิเล็กตรอนมีความเสียหายและมลภาวะต่อตัวอย่างน้อยกว่า
(7) ขณะสังเกตสัณฐานวิทยา เรายังสามารถใช้สัญญาณอื่นจากตัวอย่างเพื่อวิเคราะห์องค์ประกอบพื้นที่จุลภาคได้
กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม
กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (AFM) เป็นเครื่องมือวิเคราะห์ที่สามารถใช้เพื่อศึกษาโครงสร้างพื้นผิวของวัสดุแข็งรวมทั้งฉนวน โดยจะศึกษาโครงสร้างพื้นผิวและคุณสมบัติของสสารโดยการตรวจจับปฏิกิริยาระหว่างอะตอมที่อ่อนแอมากระหว่างพื้นผิวของตัวอย่างที่จะทดสอบกับองค์ประกอบที่ไวต่อแรงระดับจุลภาค ปลายด้านหนึ่งของไมโครคานยื่นซึ่งมีความไวต่อแรงที่อ่อนมากได้รับการแก้ไขแล้ว และปลายเข็มเล็กๆ ที่ปลายอีกด้านจะอยู่ใกล้กับตัวอย่าง ในเวลานี้ มันจะโต้ตอบกับพวกมัน และแรงจะทำให้ไมโครคานยื่นออกมาเสียรูปหรือเปลี่ยนสถานะการเคลื่อนที่ เมื่อสแกนตัวอย่าง สามารถรับข้อมูลการกระจายแรงได้โดยใช้เซ็นเซอร์เพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ เพื่อให้ได้ข้อมูลโครงสร้างสัณฐานวิทยาของพื้นผิวและข้อมูลความหยาบของพื้นผิวด้วยความละเอียดระดับนาโนเมตร
เมื่อเทียบกับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมมีข้อดีหลายประการ ต่างจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนซึ่งสามารถให้ภาพสองมิติเท่านั้น AFM ให้แผนที่พื้นผิวสามมิติจริง ในเวลาเดียวกัน AFM ไม่ต้องการการดูแลเป็นพิเศษใดๆ กับตัวอย่าง เช่น การชุบทองแดงหรือการชุบคาร์บอน ซึ่งจะทำให้ตัวอย่างเสียหายอย่างถาวร ประการที่สาม กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจำเป็นต้องทำงานในสุญญากาศสูงและกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมสามารถทำงานได้ดีภายใต้ความดันปกติและแม้แต่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นของเหลว สามารถใช้ในการศึกษาโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยาและแม้แต่เนื้อเยื่อชีวภาพที่มีชีวิต เมื่อเปรียบเทียบกับกล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกน กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมมีความสามารถในการนำไปใช้งานได้กว้างกว่า เนื่องจากสามารถสังเกตตัวอย่างที่ไม่นำไฟฟ้าได้ ปัจจุบันกล้องจุลทรรศน์แรงสแกนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมนั้นใช้กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม
เอสทีเอ็ม
① กล้องจุลทรรศน์อุโมงค์สแกนความละเอียดสูงมีความละเอียดเชิงพื้นที่ระดับอะตอม โดยมีความละเอียดเชิงพื้นที่แนวนอนที่ L และความละเอียดแนวตั้งที่ 0.1
(2) กล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกนสามารถตรวจจับโครงสร้างพื้นผิวของตัวอย่างได้โดยตรงและวาดภาพโครงสร้างสามมิติ
3 กล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกนสามารถตรวจจับโครงสร้างของสสารในสุญญากาศ ความดันปกติ อากาศ และแม้แต่สารละลาย เนื่องจากไม่มีลำอิเล็กตรอนพลังงานสูง จึงไม่มีผลทำลายพื้นผิว (เช่น การแผ่รังสี ความเสียหายจากความร้อน ฯลฯ) จึงสามารถศึกษาโครงสร้างพื้นผิวของโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยาและเยื่อหุ้มเซลล์ของสิ่งมีชีวิตภายใต้สภาวะทางสรีรวิทยา และ ตัวอย่างจะไม่ได้รับความเสียหายและยังคงสภาพเดิม
(4) กล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกนมีข้อดีคือ ความเร็วในการสแกนที่รวดเร็ว ระยะเวลาการรับข้อมูลสั้น และการถ่ายภาพที่รวดเร็ว ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะดำเนินการวิจัยแบบไดนามิกเกี่ยวกับกระบวนการชีวิต
⑤ ไม่จำเป็นต้องใช้เลนส์ใดๆ และมีขนาดเล็ก บางคนเรียกมันว่า "กล้องจุลทรรศน์พกพา"
