Wat zijn de verschillende soorten scanmicroscopen?
Er zijn verschillende soorten scanmicroscopen, waaronder de scanning -elektronenmicroscoop, scanning -tunnelingmicroscoop en atomaire krachtmicroscoop. Meestal bestaan scanning microscopen uit een sonde of een bundel elektronen die het oppervlak van een monster scant. De interactie tussen de scanmicroscoop en het monster produceert meetbare gegevens, zoals de verandering in stroom, sondeafbuiging of de productie van secundaire elektronen. Deze gegevens worden gebruikt om een afbeelding van het oppervlak van het monster op atoomniveau te maken.
De scanning -elektronenmicroscoop is een van verschillende soorten scanmicroscopen die worden gebruikt om een monster af te beelden. De microscoop detecteert signalen als gevolg van de interactie van de elektronenstraal met de atomen op het oppervlak van het monster. Verschillende soorten signalen worden meestal geproduceerd, waaronder licht, röntgenfoto's en elektronen.
Er zijn verschillende soorten elektronen die kunnen worden gemeten door deze microscoop, waaronder uitgezonden elektronen, teruggevlekte elektronenen secundaire elektronen. Typisch hebben scanning -elektronenmicroscopen een detector voor secundaire elektronen, die uitgeschakelde elektronen zijn die zijn geproduceerd uit een primaire stralingsbron, namelijk de elektronenstraal. De secundaire elektronen geven informatie over de fysieke structuur van het oppervlak op atoomniveau. Over het algemeen beeelt de microscoop een oppervlakte van 1-5 nanometer.
Scanning -microscopen die een sonde gebruiken, zoals de scanning -tunnelingmicroscoop, produceren beelden met een hogere resolutie dan de scanning -elektronenmicroscoop. De scanning -tunnelingmicroscoop heeft een geleidende tip die zeer dicht bij het monster wordt geplaatst. Een spanningsverschil tussen de geleidende tip en het monster zorgt ervoor dat elektronen van het monster naar de punt tunnelen.
Terwijl de elektronen kruisen, wordt een tunnelingstroom gevormd en gemeten. Naarmate de geleidingstip wordt verplaatst, verandert de huidige veranderingen, wat de verschillen weerspiegeltin hoogte of dichtheid op het oppervlak van het monster. Met deze gegevens is een beeld van het oppervlak op atoomniveau geconstrueerd.
De atomaire krachtmicroscoop is een andere scanmicroscoop met een sonde. Het bestaat uit een cantilever en een scherpe punt die in de buurt van het oppervlak van het monster wordt geplaatst. Naarmate de tip het monster nadert, zorgen krachten tussen de punt en het monster ervoor dat de cantilever afbuigt. Typisch zijn krachten mechanische contactkracht, van der Waals -kracht en elektrostatische kracht.
Typisch wordt de cantileverafbuiging gemeten met behulp van een laser die is gericht op het bovenoppervlak van de cantilever. De afbuiging onthult de fysieke vorm van het oppervlak op een bepaald punt. Zowel het monster als de sonde worden verplaatst om het hele oppervlak te scannen. Een afbeelding is geconstrueerd uit de gegevens verkregen door de laser.