Rozdiel medzi AFM a SEM
Share
AFM vs SEM
Potreba preskúmať menší svet rýchlo rastie s nedávnym vývojom nových technológií, ako sú nanotechnológia, mikrobiológia a elektronika. Pretože mikroskop je nástroj, ktorý poskytuje zväčšené obrázky menších objektov, vykonáva sa veľa výskumov vývoja rôznych techník mikroskopie na zvýšenie rozlíšenia. Aj keď prvý mikroskop je optickým riešením, v ktorom sa na zväčšenie obrázkov použili šošovky, súčasné mikroskopy s vysokým rozlíšením postupujú odlišne. Skenovací elektrónový mikroskop (SEM) a atómový mikroskop (AFM) sú založené na dvoch z týchto rôznych prístupov.
Mikroskop atómovej sily (AFM)
AFM používa hrot na skenovanie povrchu vzorky a hrot ide hore a dole podľa charakteru povrchu. Tento koncept je podobný spôsobu, akým slepý človek rozumie povrchu tým, že nechá prsty po celom povrchu. Technológiu AFM zaviedli Gerd Binnig a Christoph Gerber v roku 1986 a komerčne dostupná je od roku 1989.
Špička je vyrobená z materiálov ako sú diamantové, kremíkové a uhlíkové nanorúrky a pripevnená na konzolu. Menší koniec má vyššie rozlíšenie zobrazovania. Väčšina súčasných AFM má rozlíšenie nanometrov. Na meranie posunutia konzol sa používajú rôzne typy metód. Najbežnejšou metódou je použitie laserového lúča, ktorý sa odráža na konzole, takže vychýlenie odrazeného lúča sa môže použiť ako miera konzolovej polohy..
Pretože AFM používa metódu snímania povrchu pomocou mechanickej sondy, je schopná vytvoriť 3D obraz vzorky sondovaním všetkých povrchov. Používateľom tiež umožňuje manipulovať s atómami alebo molekulami na povrchu vzorky pomocou špičky.
Skenovací elektrónový mikroskop (SEM)
SEM používa elektrónový lúč namiesto svetla na zobrazovanie. Má veľkú hĺbku v poli, ktorá umožňuje používateľom pozorovať podrobnejší obraz povrchu vzorky. AFM má tiež väčšiu kontrolu nad rozsahom zväčšovania, pretože sa používa elektromagnetický systém.
V SEM sa lúč elektrónov vytvára pomocou elektrónovej pištole a prechádza zvislou cestou pozdĺž mikroskopu, ktorá je umiestnená vo vákuu. Elektrické a magnetické polia so šošovkami zameriavajú elektrónový lúč na vzorku. Keď elektrónový lúč dopadne na povrch vzorky, sú emitované elektróny a röntgenové lúče. Tieto emisie sa zisťujú a analyzujú s cieľom umiestniť obraz materiálu na obrazovku. Rozlíšenie SEM je v nanometrovom meradle a závisí od energie lúča.
Pretože SEM sa prevádzkuje vo vákuu a pri zobrazovacom procese sa používajú aj elektróny, pri príprave vzoriek by sa mali dodržiavať osobitné postupy.
SEM má veľmi dlhú históriu od svojho prvého pozorovania, ktoré uskutočnil Max Knoll v roku 1935. Prvý komerčný SEM bol k dispozícii v roku 1965.
|
Rozdiel medzi AFM a SEM 1. SEM používa elektrónový lúč na zobrazovanie, keď AFM používa metódu snímania povrchu pomocou mechanického snímania. 2. AFM môže poskytovať trojrozmerné informácie o povrchu, hoci SEM poskytuje iba dvojrozmerný obraz. 3. Na rozdiel od SEM, kde nie je potrebné vykonať špeciálnu úpravu vzorky v AFM, je potrebné vykonať mnoho predbežných úprav v dôsledku vákuového prostredia a elektrónového lúča.. 4. SEM môže analyzovať väčšiu plochu povrchu v porovnaní s AFM. 5. SEM môže vykonávať rýchlejšie skenovanie ako AFM. 6. Hoci SEM možno použiť iba na zobrazovanie, AFM sa môže použiť na manipuláciu s molekulami okrem zobrazovania. 7. SEM, ktorý bol zavedený v roku 1935, má oveľa dlhšiu históriu v porovnaní s nedávno zavedeným AFM (v roku 1986).
|
