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Ottico, elettrone e microscopia della sonda di scansione

I microscopi sono di tre tipi di base: ottico, elettrone (o ione) e sonda di scansione.

L'ottico o il microscopio ottico moderno è stato sviluppato nella metà del XIX secolo. I microscopi ottici usano le lenti trasparenti e l'indicatore luminoso visibile per permettere alla visualizzazione degli oggetti nel disgaggio di micrometro, per esempio, i globuli rossi, capelli umani. Tuttavia, le limitazioni di microscopia leggera quale la sua risoluzione bassa erano una promozione dell'invenzione del microscopio elettronico nel 1931.

I microscopi elettronici usano lenti elettromagnetiche o elettrostatiche e un raggio delle particelle fatte pagare (invece di indicatore luminoso) per osservare le particelle della dimensione nel disgaggio di nanometro, per esempio, atomi. Hanno la capacità per ingrandire gli oggetti più di 500.000 volte, così permettendo la visualizzazione delle strutture minuscole quali DNA ed i microbi a molto di alta risoluzione.

La microscopia di scansione della sonda è stata sviluppata negli anni 80 per studiare le superfici atomiche a risoluzione del nanoscale. Questi microscopi non utilizzano le lenti. Invece, usano un ago di stampa marcato come sonda per interagire con la superficie del campione e per mappare le interazioni per formare un'immagine. Questa invenzione ha rivoluzionato la nanotecnologia e che ha permesso che lo studio e la manipolazione degli atomi creassero le strutture differenti.

Microscopia ottica

La microscopia ottica (microscopia leggera) è uno strumento molto comune nella ricerca biologica che impiega l'indicatore luminoso visibile per ingrandire gli oggetti minuscoli. Le sorgenti luminose comunemente usate in microscopi ottici includono le lampade di arco-scarico, le lampadine incandescenti dell'tungsteno-alogeno, LED ed i laser. I microsistemi di Leica, il creatore della strumentazione della rappresentazione, offerte hanno automatizzato i microscopi ottici con la scelta dell'illuminazione fra alogeno ed il LED.

Le varie tecniche dell'illuminazione utilizzate in microscopi ottici comprendono il campo luminoso, il campo scuro, l'indicatore luminoso inter-polarizzato e l'illuminazione di contrasto di fase. Queste tecniche forniscono il contrasto aumentato mentre osservano il campione. Il produttore analitico degli strumenti, Bruker offre a 3D specializzato i microscopi ottici che sono ideali per le misure della superficie di precisione 3D nell'automobilistico, l'industria manufatturiera solare e e dell'apparecchio medico del LED, di spazio aereo, a semiconduttore.

Alcune tecniche usate per riunire i dati specifici provocano altri tipi di microscopie leggere compreso i microscopies confocali, UV, vicini all'infrarosso e multipli della fluorescenza, della trasmissione. Questi sono ampiamente usati nelle applicazioni cliniche ed industriali. I microscopi ottici da Olympus, produttore dei prodotti opto-digitali per l'industria di scienze biologiche, sono personalizzabili con le capacità della rappresentazione ottica e digitale e sono ampiamente usati in controllo di qualità e nuovo prodotto controllante nell'elettronica, nei metalli e nelle industrie di prodotti chimici.

Microscopia leggera

Microscopia elettronica

Il microscopio elettronico utilizza un fascio di elettroni per formare un'immagine del campione. Ha maggior potenza di risoluzione confrontata al microscopio ottico che permette la visualizzazione dei dettagli più fini degli oggetti minuscoli. Usa lenti elettromagnetiche o elettrostatiche per gestire il percorso degli elettroni che sono sensibili ai campi magnetici. La potenza di risoluzione di un microscopio elettronico è inversamente proporzionale alla lunghezza d'onda di irradiamento.

Il microscopio elettronico è utilizzato estesamente in laboratori scientifici globalmente per studiare i campioni biologici quali le celle, microbi e biopsie, cristallino o costruzioni metalliche e caratteristiche della superficie di vari materiali.

I microscopi elettronici di scansione da Zeiss forniscono l'alti risparmio di temi di rilevazione e risoluzione di sotto-nanometro. Alcuni dei microscopi della società combinano la tecnologia di microscopia elettronica di scansione dell'emissione di campo (FE-SEM) e l'analisi dei dati avanzata e possono produrre le immagini precise delle superfici, delle particelle e dei nanostructures. La tecnologia di MultiSEM utilizzata in questi prodotti contribuisce a raggiungere le velocità di vicino 91 fascio di elettroni parallelo e possono campioni del centimetro-disgaggio di immagine ad una risoluzione di nanometro.

I microscopi elettronici di scansione da FEI offrono il contrasto estremamente di alta risoluzione e migliorato al sotto--nanoscale. Sono utilizzati meglio nelle ispezioni della topografia e nell'ingrandimento materiali di offerta che i microscopi ottici fanno.

Uomo che usando elettrone miscroscopy

Microscopia di scansione della sonda

I microscopi di scansione della sonda (SPMs) usano un intervallo degli strumenti per produrre le immagini delle superfici e delle strutture al livello del nanoscale. Una sonda fisica marcata scandisce la superficie del campione ed invia i dati riuniti ad un computer che genera un'immagine di alta risoluzione della superficie del campione, che può essere visualizzata dall'utente.

A differenza con dei microscopi ottici, gli utenti di SPM non vedono direttamente la superficie del campione - vedono un'immagine che rappresenta la superficie del campione. I tipi differenti di SPMs sono microscopi atomici della forza, microscopi della forza magnetica e microscopi di traforo di scansione.

Riferimenti

  1. https://www.jic.ac.uk/microscopy/intro_EM.html
  2. http://www.olympus-ims.com/en/microscope/terms/feature10/
  3. http://www.zeiss.com/microscopy/en_de/products/scanning-electron-microscopes.html
  4. http://www.leica-microsystems.com/products/em-sample-prep/
  5. http://teachers.stanford.edu/activities/SPMReference/SPMReference.pdf
  6. http://www.fei.com/introduction-to-electron-microscopy/types/
  7. https://www.bruker.com/products/surface-and-dimensional-analysis/3d-optical-microscopes.html
  8. http://www.ruf.rice.edu/~bioslabs/methods/microscopy/microscopy.html

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Last Updated: Feb 26, 2019

Susha Cheriyedath

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Susha Cheriyedath

Susha has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Chemistry and Master of Science (M.Sc) degree in Biochemistry from the University of Calicut, India. She always had a keen interest in medical and health science. As part of her masters degree, she specialized in Biochemistry, with an emphasis on Microbiology, Physiology, Biotechnology, and Nutrition. In her spare time, she loves to cook up a storm in the kitchen with her super-messy baking experiments.

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