इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप, परमाणु बल माइक्रोस्कोप, स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप के बीच अंतर
इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप, परमाणु बल माइक्रोस्कोप, स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप। अंतर:
एक। ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की तुलना में, स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:
(1) नमूने की सतह की संरचना को सीधे देखा जा सकता है, और नमूने का आकार 120 मिमी × 80 मिमी × 50 मिमी जितना बड़ा हो सकता है।
(2) नमूना तैयार करने की प्रक्रिया सरल है और इसे पतले स्लाइस में काटने की आवश्यकता नहीं है।
(3) नमूने को नमूना कक्ष में त्रि-आयामी स्थान में अनुवादित और घुमाया जा सकता है, इसलिए नमूने को विभिन्न कोणों से देखा जा सकता है।
(4) क्षेत्र की गहराई बड़ी है, और छवि त्रि-आयामी प्रभाव से भरी है। एक स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के क्षेत्र की गहराई एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की तुलना में सैकड़ों गुना बड़ी होती है, और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की तुलना में दर्जनों गुना बड़ी होती है।
(5) छवि की आवर्धन सीमा विस्तृत है और रिज़ॉल्यूशन अपेक्षाकृत अधिक है। इसे दस गुना से लेकर सैकड़ों-हजारों गुना तक बढ़ाया जा सकता है, और इसमें मूल रूप से आवर्धक कांच, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप से लेकर ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप तक की आवर्धन सीमा शामिल है। रिज़ॉल्यूशन ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के बीच 3nm तक है।
(6) इलेक्ट्रॉन बीम द्वारा नमूने की क्षति और संदूषण छोटा है।
(7) आकृति विज्ञान का अवलोकन करते समय, नमूने से अन्य संकेतों का उपयोग सूक्ष्म क्षेत्र रचना विश्लेषण के लिए भी किया जा सकता है।
2. परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी
एटॉमिक फोर्स माइक्रोस्कोप (एएफएम), एक विश्लेषणात्मक उपकरण जिसका उपयोग इंसुलेटर सहित ठोस सामग्री की सतह संरचना का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है। यह परीक्षण किए जाने वाले नमूने की सतह और एक लघु बल-संवेदनशील तत्व के बीच बेहद कमजोर अंतर-परमाणु संपर्क बल का पता लगाकर पदार्थों की सतह संरचना और गुणों का अध्ययन करता है। अत्यंत संवेदनशील माइक्रो-कैंटिलीवर की एक जोड़ी का एक छोर तय हो गया है, और दूसरे छोर पर माइक्रो-टिप नमूने के करीब है। इस समय, यह इसके साथ बातचीत करेगा, और बल माइक्रो-कैंटीलीवर को अपनी गति स्थिति को विकृत या बदलने का कारण बनेगा। जब नमूना स्कैन किया जाता है, तो इन परिवर्तनों का पता लगाने के लिए सेंसर का उपयोग किया जाता है, और बल वितरण की जानकारी प्राप्त की जा सकती है, ताकि नैनोमीटर रिज़ॉल्यूशन के साथ सतह स्थलाकृति संरचना की जानकारी और सतह खुरदरापन की जानकारी प्राप्त की जा सके।
स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी की तुलना में, परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी के कई फायदे हैं। इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी के विपरीत, जो केवल द्वि-आयामी छवियां प्रदान कर सकता है, एएफएम वास्तविक त्रि-आयामी सतह मानचित्र प्रदान करते हैं। साथ ही, एएफएम को नमूना के किसी विशेष उपचार की आवश्यकता नहीं होती है, जैसे तांबा चढ़ाना या कार्बन, जो नमूना को अपरिवर्तनीय क्षति का कारण बन सकता है। तीसरा, इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी को उच्च निर्वात परिस्थितियों में संचालित करने की आवश्यकता होती है, और परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी सामान्य दबाव और यहां तक कि तरल वातावरण में भी अच्छी तरह से काम कर सकते हैं। इसका उपयोग जैविक मैक्रोमोलेक्यूल्स और यहां तक कि जीवित जैविक ऊतकों का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है। स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप की तुलना में, परमाणु बल माइक्रोस्कोप की व्यापक प्रयोज्यता है क्योंकि यह गैर-प्रवाहकीय नमूनों का निरीक्षण कर सकता है। स्कैनिंग फोर्स माइक्रोस्कोप, जो वैज्ञानिक अनुसंधान और उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, परमाणु बल माइक्रोस्कोप पर आधारित है।
3. स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप
① उच्च रिज़ॉल्यूशन स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोपी में परमाणु-स्तर का स्थानिक रिज़ॉल्यूशन होता है, जिसमें 1 का पार्श्व स्थानिक रिज़ॉल्यूशन और 0.1 का अनुदैर्ध्य रिज़ॉल्यूशन होता है।
② स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप सीधे नमूने की सतह संरचना का पता लगा सकता है, और एक त्रि-आयामी संरचना छवि खींच सकता है।
③ स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोपी वैक्यूम, वायुमंडलीय दबाव, वायु और यहां तक कि समाधान में पदार्थ की संरचना का पता लगा सकती है। क्योंकि कोई उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन बीम नहीं है, सतह (जैसे विकिरण, थर्मल क्षति, आदि) को कोई नुकसान नहीं है, इसलिए जैविक मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना और शारीरिक स्थितियों के तहत जीवित कोशिका झिल्ली सतहों का अध्ययन किया जा सकता है, और नमूने क्षतिग्रस्त नहीं होगा और बरकरार रहेगा।
④ स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप की स्कैनिंग गति तेज है, डेटा अधिग्रहण का समय कम है, और इमेजिंग भी तेज है, और जीवन प्रक्रियाओं के गतिज अध्ययन करना संभव है।
⑤ इसे किसी लेंस की आवश्यकता नहीं होती है और यह आकार में छोटा होता है। कुछ लोग इसे "पॉकेट माइक्रोस्कोप" कहते हैं।
