Jaké jsou různé typy skenovacích mikroskopů?
Existuje několik typů skenovacích mikroskopů včetně skenovacího elektronového mikroskopu, skenovacího tunelového mikroskopu a mikroskopu atomové síly. Obvykle skenovací mikroskopy se skládají z sondy nebo paprsku elektronů, která skenuje povrch vzorku. Interakce mezi skenovacím mikroskopem a vzorkem vytváří měřitelná data, jako je změna proudu, vychylování sondy nebo produkce sekundárních elektronů. Tato data se používají k vytvoření obrazu povrchu vzorku na atomové úrovni.
Skenovací elektronový mikroskop je jedním z několika typů skenovacích mikroskopů použitých k zobrazení vzorku. Mikroskop detekuje signály vyplývající z interakce jeho elektronového paprsku s atomy na povrchu vzorku. Obvykle se vyrábí několik typů signálů, včetně světla, rentgenových paprsků a elektronů.
Existuje několik typů elektronů, které lze měřit tímto mikroskopem včetně přenášených elektronů, elektrony s rozptylem zpětného rozptylua sekundární elektrony. Obvykle mají skenovací elektronové mikroskopy detektor pro sekundární elektrony, které jsou uvolněné elektrony produkované z primárního zdroje záření, jmenovitě elektronovým paprskem. Sekundární elektrony poskytují informace o fyzické struktuře povrchu na atomové úrovni. Obecně mikroskop představuje plochu 1-5 nanometrů.
Skenovací mikroskopy, které využívají sondu, jako je skenovací tunelový mikroskop, produkují snímky s vyšším rozlišením než skenovací elektronový mikroskop. Skenovací tunelovací mikroskop je vybaven vodivým špičkou, která je umístěna velmi blízko vzorku. Rozdíl napětí mezi vodivým špičkou a vzorkem způsobuje, že elektrony na tunel ze vzorku na špičku.
Když se elektrony kříží, vytvoří se a měří se tunelový proud. Jakmile se pohybuje vodivá špička, proud se mění, což odráží rozdílyna výšku nebo hustotu na povrchu vzorku. S těmito údaji je konstruován obrázek povrchu na atomové úrovni.
Mikroskop atomové síly je další skenovací mikroskop, který má sondu. Skládá se z konzoly a ostré špičky, která je umístěna poblíž povrchu vzorku. Když se špička blíží ke vzorku, síly mezi špičkou a vzorkem způsobují, že se konzolu odkloní. Obvykle síly zahrnují mechanickou kontaktní sílu, Van der Waalsova síla a elektrostatickou sílu.
Obvykle se vychylování konzoly měří pomocí laseru, který je zaměřen na horní povrch konzoly. Vychýlení odhaluje fyzický tvar povrchu v určitém bodě. Vzorek i sonda jsou přesunuty pro skenování celého povrchu. Obrázek je konstruován z dat získaných laserem.