Виды сканирующих микроскопов

Сканирующие зондовые микроскопы используются в различных научно-исследовательских лабораториях для анализа химических, физических и биологических характеристик веществ и живых организмов. Соответствующее оборудование даёт возможность рассмотреть молекулярную и атомную структуру изучаемого образца, а также оказывать определённое влияние на отдельные элементарные частицы. При этом такие устройства обладают следующими особенностями:

  • высокие показатели разрешения;
  • возможность исследовать свойства и структуру поверхности в чистой жидкости или растворе, на воздухе либо в вакууме;
  • информативность методов изучения и наглядность получаемых данных.

Приборы применяются в эпидемиологии, генетике, химии и физике, микробиологии и других отраслях.

Различия сканирующих микроскопов

Для обозначения описываемого лабораторного оборудования используется аббревиатура – СЗМ. Главные различия между способами проведения микроскопии выражаются в технических и функциональных параметрах используемого зонда.

Туннельный микроскоп фиксирует величину тока, который образуется при взаимодействии поверхности образца (проводника) с металлическим микроострием.

Сканирующий атомно силовой микроскоп оснащён специальным зондирующим компонентом, зафиксированным упругой консоли. При исследовании объекта оборудование регистрирует силу соприкосновения микроострия с поверхностью сканируемого материала. Данное устройство также можно назвать атомно-силовым микроскопом, поскольку оно обеспечивает локальный характер контакта.

Также в научных целях используется специфический электрохимический микроскоп. Он визуализирует отдельные атомы, из которых состоят растворы электролитов.

Принцип действия туннельного СЗМ

Микроскоп такого типа работает по принципу прохождения электронного барьера, образующегося между зондирующим элементом и образцом. Функционирует прибор на основе туннельного эффекта. Схема работы с оборудованием выглядит следующим образом:

  • к острию и изучаемому объекту прикладывается электрическое напряжение (стандартные значения этой величины могут выражаться в микровольтах или вольтах);
  • микроострие приближается к исследуемому объекту до появления тока.

Достаточно устойчивые изображения получаются при величине туннельного тока в 1нА.

Если необходимо визуализировать поверхность, микроострие перемещается над образцом. При этом важно поддерживать постоянное напряжение. Металлический зонд огибает контуры изучаемого элемента, сканируя все неровности его поверхности. Таким образом, можно тщательно исследовать любое вещество или биологический материал.

Источник материала - дистрибьютор лабораторного оборудования Nanoafm.ru