AFM مقابل SEM

تحتاج إلى استكشاف العالم الأصغر ، وقد تزايد بسرعة مع التطور الحديث للتكنولوجيات الجديدة مثل تكنولوجيا النانو ، علم الأحياء المجهرية والإلكترونيات. نظرًا لأن المجهر هو الأداة التي توفر الصور المكبرة للأجسام الصغيرة ، يتم إجراء الكثير من الأبحاث حول تطوير تقنيات مختلفة من المجهر لزيادة الدقة. على الرغم من أن المجهر الأول عبارة عن حل بصري حيث تم استخدام العدسات لتكبير الصور ، إلا أن المجاهر عالية الدقة الحالية تتبع طرقًا مختلفة. تستند مجهر المسح الضوئي الإلكتروني (SEM) ومجاهر القوة الذرية (AFM) إلى اثنين من هذه الأساليب المختلفة.

مجهر القوة الذرية (AFM)

يستخدم AFM غيضًا لمسح سطح العينة وتزداد الحافة لأعلى ولأسفل وفقًا لطبيعة السطح. يشبه هذا المفهوم الطريقة التي يفهم بها الشخص الأعمى السطح عن طريق تشغيل أصابعه على السطح. تم تقديم تقنية AFM بواسطة Gerd Binnig و Christoph Gerber في عام 1986 وكانت متاحة تجاريًا منذ عام 1989.

الطرف مصنوع من مواد مثل الماس والسيليكون والأنابيب النانوية الكربونية وتعلق على الكابولي. أصغر طرف أعلى دقة التصوير. معظم AFMs الحالية لديها قرار نانومتر. تستخدم أنواع مختلفة من الطرق لقياس نزوح الكابولي. الطريقة الأكثر شيوعًا هي استخدام حزمة الليزر التي تنعكس على الكابولي بحيث يمكن استخدام انحراف الحزمة المنعكسة كمقياس لموضع الكابولي.

نظرًا لأن AFM يستخدم طريقة الشعور بالسطح باستخدام مسبار ميكانيكي ، فهو قادر على إنتاج صورة ثلاثية الأبعاد للعينة من خلال فحص جميع الأسطح. كما أنه يتيح للمستخدمين معالجة الذرات أو الجزيئات على سطح العينة باستخدام الطرف.

مسح المجهر الإلكتروني (SEM)

يستخدم SEM شعاع إلكترون بدلاً من الضوء للتصوير. إنه ذو عمق كبير في المجال يمكّن المستخدمين من رؤية صورة أكثر تفصيلاً لسطح العينة. يحتوي AFM أيضًا على قدر أكبر من التحكم في مقدار التكبير لأن النظام الكهرومغناطيسي قيد الاستخدام.

في SEM ، يتم إنتاج شعاع الإلكترونات باستخدام بندقية الإلكترون ويمر عبر مسار عمودي على طول المجهر الذي يوضع في فراغ. الحقول الكهربائية والمغناطيسية مع العدسات تركز شعاع الإلكترون على العينة. بمجرد أن تصل شعاع الإلكترون إلى سطح العينة ، تنبعث الإلكترونات والأشعة السينية. يتم الكشف عن هذه الانبعاثات وتحليلها من أجل وضع صورة المواد على الشاشة. قرار SEM هو في مقياس نانومتر ويعتمد على طاقة الشعاع.

نظرًا لأن SEM يتم تشغيله في فراغ ويستخدم أيضًا الإلكترونات في عملية التصوير ، فيجب اتباع الإجراءات الخاصة في إعداد العينة.

تتمتع SEM بتاريخ طويل جدًا منذ أول ملاحظة قام بها Max Knoll في عام 1935. وكان SEM التجاري الأول متاحًا في عام 1965.