AFM vs SEM
Need to explore the mindre world, har vuxit snabbt med den senaste utvecklingen av ny teknik som nanoteknik, mikrobiologi och elektronik. Eftersom mikroskop är verktyget som ger de förstorade bilderna av de mindre föremålen, görs mycket forskning på att utveckla olika tekniker för mikroskopi för att öka upplösningen. Även om det första mikroskopet är en optisk lösning där linser användes för att förstora bilderna, följer nuvarande högupplösta mikroskop olika tillvägagångssätt. Svepelektronmikroskop (SEM) och Atomic Force Microscope (AFM) är baserade på två av så olika tillvägagångssätt.
Atomic Force Microscope (AFM)
AFM använder en spets för att skanna provets yta och spetsen går upp och ner beroende på ytans natur. Detta koncept liknar det sätt på vilket en blind person förstår en yta genom att föra sina fingrar över hela ytan. AFM-teknik introducerades av Gerd Binnig och Christoph Gerber 1986 och den var kommersiellt tillgänglig sedan 1989.
Spetsen är gjord av material som diamant-, kisel- och kolnanorör och fäst på en konsol. Mindre spetsen högre upplösningen av bilden. De flesta av de nuvarande AFM har en nanometerupplösning. Olika typer av metoder används för att mäta konsolens förskjutning. Den vanligaste metoden är att använda en laserstråle som reflekterar på konsolen så att avböjning av den reflekterade strålen kan användas som ett mått på konsolens position.
Eftersom AFM använder metoden att känna av ytan med hjälp av mekanisk sond, kan den producera en 3D-bild av provet genom att sondera alla ytor. Det gör det också möjligt för användare att manipulera atomerna eller molekylerna på provytan med hjälp av spetsen.
Scanning Electron Microscope (SEM)
SEM använder en elektronstråle istället för ljus för avbildning. Den har ett stort skärpedjup som gör det möjligt för användare att observera en mer detaljerad bild av provytan. AFM har också mer kontroll över förstoringsgraden eftersom ett elektromagnetiskt system används.
I SEM produceras elektronstrålen med hjälp av en elektronkanon och den går genom en vertikal bana längs mikroskopet som placeras i ett vakuum. Elektriska och magnetiska fält med linser fokuserar elektronstrålen till provet. När elektronstrålen träffar provets yta sänds elektroner och röntgenstrålar ut. Dessa emissioner detekteras och analyseras för att sätta materialbilden på skärmen. Upplösningen för SEM är i nanometerskala och den beror på strålenergin.
Eftersom SEM drivs i ett vakuum och även använder elektroner i avbildningsprocessen, bör speciella procedurer följas vid provberedningen.
SEM har en mycket lång historia sedan den första observationen gjordes av Max Knoll 1935. Första kommersiella SEM var tillgänglig 1965.
Skillnaden mellan AFM och SEM
1. SEM använder en elektronstråle för avbildning där AFM använder metoden att känna av ytan med hjälp av mekanisk sondering.
2. AFM kan tillhandahålla 3-dimensionell information om ytan även om SEM bara ger en 2-dimensionell bild.
3. Det finns inga speciella behandlingar för provet i AFM till skillnad från i SEM där många förbehandlingar ska följas på grund av vakuummiljö och elektronstråle.
4. SEM kan analysera en större yta jämfört med AFM.
5. SEM kan utföra snabbare skanning än AFM.
6. Även om SEM endast kan användas för avbildning, kan AFM användas för att manipulera molekylerna förutom avbildning.
7. SEM som introducerades 1935 har en mycket längre historia jämfört med nyligen (1986) introducerade AFM.
