Forskjellen mellom AFM og SEM

AFM vs SEM

Trenger du å utforske den mindre verden, har vokst raskt med den nylige utviklingen av ny teknologi som nanoteknologi, mikrobiologi og elektronikk. Siden mikroskop er verktøyet som gir forstørrede bilder av de mindre objektene, gjøres mye forskning på å utvikle forskjellige mikroskopi teknikker for å øke oppløsningen. Selv om det første mikroskopet er en optisk løsning der linser ble brukt til å forstørre bildene, følger dagens høyoppløselige mikroskoper forskjellige tilnærminger. Scanning Electron Microscope (SEM) og Atomic Force Microscope (AFM) er basert på to slike forskjellige tilnærminger.

Atomic Force Microscope (AFM)

AFM bruker et tips for å skanne overflaten av prøven og spissen går opp og ned i henhold til overflatenes natur. Dette konseptet ligner på hvordan en blind person forstår overflaten ved å løpe fingrene over overflaten. AFM-teknologien ble introdusert av Gerd Binnig og Christoph Gerber i 1986, og den var kommersielt tilgjengelig siden 1989.

Tipset er laget av materialer som diamant, silisium og karbon nanorør og festet til en cantilever. Mindre tipset høyere oppløsningen til bildet. De fleste av dagens AFM har en nanometeroppløsning. Ulike typer metoder brukes til å måle forskyvningen av cantilever. Den vanligste metoden er å bruke en laserstråle som reflekterer på cantilever, slik at avbøyning av den reflekterte strålen kan brukes som et mål for cantilever-stillingen.

Siden AFM bruker metoden til å føle overflaten ved hjelp av en mekanisk probe, er den i stand til å produsere et 3D-bilde av prøven ved å undersøke alle overflatene. Det gjør det også mulig for brukerne å manipulere atomene eller molekylene på prøveoverflaten ved hjelp av spissen.

Scanning Electron Microscope (SEM)

SEM bruker en elektronstråle i stedet for lys for bildebehandling. Den har en stor dybde i felt som gjør det mulig for brukere å observere et mer detaljert bilde av prøveoverflaten. AFM har også en større kontroll i mengden forstørrelse da et elektromagnetisk system er i bruk.

I SEM produseres strålen av elektroner ved hjelp av en elektronpistol, og den går gjennom en vertikal bane langs mikroskopet som plasseres i vakuum. Elektriske og magnetiske felt med linser fokuserer elektronstrålen til prøven. Når elektronstrålen treffer på prøveoverflaten, sendes elektroner og røntgenstråler. Disse utslippene oppdages og analyseres for å sette materialbildet på skjermen. Oppløsning av SEM er i nanometer skala og det avhenger av stråleenergien.

Siden SEM drives i vakuum og også bruker elektroner i bildebehandlingsprosessen, bør spesielle prosedyrer følges i prøvetaking.

SEM har en veldig lang historie siden sin første observasjon gjort av Max Knoll i 1935. Første kommersielle SEM var tilgjengelig i 1965.

Forskjellen mellom AFM og SEM 1. SEM bruker en elektronstråle til avbildning hvor AFM bruker metoden til å føle overflaten ved hjelp av mekanisk probing. 2. AFM kan gi tredimensjonal informasjon av overflaten, selv om SEM bare gir et 2-dimensjonalt bilde. 3. Det er ingen spesielle behandlinger for prøven i AFM, i motsetning til i SEM, hvor mange forbehandlinger som skal følges på grunn av vakuummiljø og elektronstråle. 4. SEM kan analysere et større overflateareal sammenlignet med AFM. 5. SEM kan utføre raskere skanning enn AFM. 6. Selv om SEM kun kan brukes til avbildning, kan AFM brukes til å manipulere molekylene i tillegg til bildebehandling. 7. SEM som ble introdusert i 1935 har en mye lengre historie enn nylig (i 1986) introdusert AFM.