AFM va SEM
Kichik dunyoni kashf qilish zarurati, nanotexnologiya, mikrobiologiya va elektronika kabi yangi texnologiyalarning yaqinda rivojlanishi bilan tez sur'atlar bilan o'sib bormoqda. Mikroskop kichikroq ob'ektlarning kattalashtirilgan tasvirlarini taqdim etadigan vosita bo'lganligi sababli, piksellar sonini oshirish uchun mikroskopning turli usullarini ishlab chiqish bo'yicha ko'plab tadqiqotlar olib borilmoqda. Birinchi mikroskop optik yechim bo'lib, tasvirlarni kattalashtirish uchun linzalardan foydalanilgan bo'lsa-da, hozirgi yuqori aniqlikdagi mikroskoplar turli yondashuvlarga amal qiladi. Skanerli elektron mikroskop (SEM) va atom kuchlari mikroskopi (AFM) ana shunday ikki xil yondashuvga asoslanadi.
Atom kuch mikroskopi (AFM)
AFM namuna yuzasini skanerlash uchun uchdan foydalanadi va uchi sirt tabiatiga qarab yuqoriga va pastga tushadi. Ushbu kontseptsiya ko'r odamning barmoqlarini butun sirt bo'ylab yugurish orqali sirtni tushunishiga o'xshaydi. AFM texnologiyasi Gerd Binnig va Kristof Gerber tomonidan 1986-yilda taqdim etilgan va u 1989-yildan beri tijoratda mavjud.
Uchi olmos, kremniy va uglerod nanotubalari kabi materiallardan yasalgan va konsolga biriktirilgan. Uchi kichikroq bo'lsa, tasvirning aniqligi yuqori bo'ladi. Hozirgi AFMlarning aksariyati nanometr o'lchamlariga ega. Konsolning siljishini o'lchash uchun turli xil usullar qo'llaniladi. Eng keng tarqalgan usul - bu konsolda aks ettiruvchi lazer nuridan foydalanish, shunda aks ettirilgan nurning egilishi konsol holatini o'lchash uchun ishlatilishi mumkin.
AFM mexanik zond yordamida sirtni his qilish usulidan foydalanganligi sababli, u barcha sirtlarni tekshirish orqali namunaning 3D tasvirini yaratishga qodir. Shuningdek, u foydalanuvchilarga uchi yordamida namuna yuzasidagi atomlar yoki molekulalarni manipulyatsiya qilish imkonini beradi.
Skanerli elektron mikroskop (SEM)
SEM tasvirlash uchun yorugʻlik oʻrniga elektron nurdan foydalanadi. U katta chuqurlikka ega, bu foydalanuvchilarga namuna yuzasining batafsil tasvirini kuzatish imkonini beradi. AFM shuningdek, elektromagnit tizim ishlatilayotganligi sababli kattalashtirish miqdorini ko'proq nazorat qiladi.
SEMda elektronlar nuri elektron tabanca yordamida ishlab chiqariladi va u vakuumga joylashtirilgan mikroskop bo'ylab vertikal yo'ldan o'tadi. Linzali elektr va magnit maydonlar elektron nurni namunaga qaratadi. Elektron nurlar namuna yuzasiga tushganda, elektronlar va rentgen nurlari chiqariladi. Ushbu emissiyalar moddiy tasvirni ekranga qo'yish uchun aniqlanadi va tahlil qilinadi. SEM ruxsati nanometr shkalasida va u nurning energiyasiga bog'liq.
SEM vakuumda ishlagani va tasvirlash jarayonida elektronlardan ham foydalangani uchun namuna tayyorlashda maxsus tartiblarga rioya qilish kerak.
SEM 1935-yilda Maks Knoll tomonidan amalga oshirilgan birinchi kuzatuvidan beri juda uzoq tarixga ega. Birinchi tijorat SEM 1965-yilda mavjud edi.
AFM va SEM oʻrtasidagi farq
1. SEM tasvirlash uchun elektron nurdan foydalanadi, bunda AFM mexanik zond yordamida sirtni his qilish usulidan foydalanadi.
2. AFM sirt haqida 3 oʻlchovli maʼlumotni taqdim eta oladi, lekin SEM faqat 2 oʻlchovli tasvirni beradi.
3. SEMdan farqli o'laroq, AFMda namuna uchun maxsus ishlov berish yo'q, bu erda vakuum muhiti va elektron nurlar tufayli ko'plab dastlabki ishlov berish kerak.
4. SEM AFM bilan solishtirganda kattaroq sirt maydonini tahlil qila oladi.
5. SEM AFMga qaraganda tezroq skanerlashni amalga oshirishi mumkin.
6. SEM faqat tasvirlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lsa-da, AFM tasvirga qo'shimcha ravishda molekulalarni manipulyatsiya qilish uchun ishlatilishi mumkin.
7. 1935-yilda joriy etilgan SEM yaqinda (1986-yilda) joriy qilingan AFMga nisbatan ancha uzoqroq tarixga ega.
