激光共聚焦顯微鏡、掃描電鏡、原子力顯微鏡三者的區別介紹

激光共聚焦顯微鏡、掃描電鏡和原子力顯微鏡都是科研領域中常用的成像係統，它們在分辨率、掃描驅動方式、立體成像、工作環境以及應用範圍等方麵存在顯著的區別。以下是對這三者區別的詳細介紹：

一、極限分辨率

激光共聚焦顯微鏡：極限分辨率為150nm。它采用極純單色短波可見光做光源成像，通過更換物鏡可改變分辨率和圖像質量。

掃描電鏡：極限分辨率為20nm~0.8nm。它根據電子槍發射原理不同，采用電子光學成像，主要通過改變電磁透鏡的焦距來改變分辨率。

原子力顯微鏡：極限分辨率為0.1nm。它采用杠杆放大激光測距成像，掃描針尖的曲率半徑決定分辨率。

二、掃描驅動方式

激光共聚焦顯微鏡：使用計算機控製的激光轉鏡控製激光掃描範圍和掃描速度，從而控製放大倍數和圖像質量。

掃描電鏡：計算機控製的掃描線圈控製電子束掃描範圍和掃描速度，從而調節放大倍數和圖像質量。

原子力顯微鏡：計算機控製的壓電位移傳感器驅動樣品台X、Y方向掃描，實現掃描範圍和掃描速度調控，從而改變放大倍數和圖像質量。

三、立體成像

激光共聚焦顯微鏡：通過納米精度步進電機驅動樣品在Z軸方向逐層成像，然後軟件將設定的各層圖像合成清晰立體圖像。

掃描電鏡：單幀圖像具有很大景深，但屬於二維圖像，通過立體對技術可實現三維成像。

原子力顯微鏡：成像的本質就是測量表麵每個像素點的高低，描繪出立體形貌。每個像素Z方向的數據B須是精確的，否則形貌不準確。

四、工作環境

激光共聚焦顯微鏡：可以在大氣環境中進行測試樣品。

掃描電鏡：B須在高真空環境下進行測試樣品。

原子力顯微鏡：可以在大氣環境中進行測試樣品，甚至在液體環境下也能夠保持較好的工作。

五、應用範圍及樣品製備

激光共聚焦顯微鏡：

應用範圍：幾倍到幾千倍，樣品製備簡單。

應用領域：細胞生物學、生物化學、藥理學、生理學、發育生物學、遺傳學和組胚學、神經生物學、微生物學和寄生蟲學、病理學及病理學臨床應用、免疫學、環境醫學和營養學等。

掃描電鏡：

應用範圍：幾倍到幾十萬倍，樣品製備稍微複雜一些，但總體也很簡單。

應用領域：材料科學、納米技術、生物學、半導體行業、地質學等。

原子力顯微鏡：

應用範圍：幾萬倍到幾千萬倍，要求樣品非常平坦，樣品製備很難。

應用領域：材料科學、生物醫學研究、納米技術研究、表麵物理化學研究等。

綜上所述，激光共聚焦顯微鏡、掃描電鏡和原子力顯微鏡在多個方麵存在顯著差異。這些差異使得它們在不同領域的研究中具有各自獨特的優勢和適用性。