AFM vs SEM
Haja ya kuchunguza ulimwengu mdogo, imekuwa ikikua kwa kasi kutokana na maendeleo ya hivi majuzi ya teknolojia mpya kama vile nanoteknolojia, biolojia na vifaa vya elektroniki. Kwa kuwa darubini ndicho chombo kinachotoa picha zilizokuzwa za vitu vidogo, utafiti mwingi unafanywa juu ya kutengeneza mbinu tofauti za hadubini ili kuongeza azimio. Ingawa darubini ya kwanza ni suluhisho la macho ambapo lenzi zilitumiwa kukuza picha, darubini za sasa za msongo wa juu hufuata mbinu tofauti. Kuchanganua Hadubini ya Elektroni (SEM) na Hadubini ya Nguvu ya Atomiki (AFM) zinatokana na njia mbili tofauti kama hizo.
Hadubini ya Nguvu ya Atomiki (AFM)
AFM hutumia kidokezo kuchanganua uso wa sampuli na kidokezo huenda juu na chini kulingana na asili ya uso. Dhana hii ni sawa na jinsi kipofu anavyoelewa uso kwa kutumia vidole vyake juu ya uso. Teknolojia ya AFM ilianzishwa na Gerd Binnig na Christoph Gerber mnamo 1986 na ilipatikana kibiashara tangu 1989.
Ncha imeundwa kwa nyenzo kama vile almasi, silikoni na nanotube za kaboni na kuunganishwa kwenye cantilever. Ncha ndogo juu ya azimio la picha. AFM nyingi za sasa zina azimio la nanometer. Aina tofauti za mbinu hutumiwa kupima uhamisho wa cantilever. Njia inayotumika zaidi ni kutumia boriti ya leza ambayo huakisi kwenye cantilever ili mkengeuko wa boriti iliyoakisi itumike kama kipimo cha nafasi ya cantilever.
Kwa kuwa AFM hutumia mbinu ya kuhisi uso kwa kutumia uchunguzi wa kimakenika, ina uwezo wa kutoa picha ya 3D ya sampuli kwa kuchunguza nyuso zote. Pia huruhusu watumiaji kudhibiti atomi au molekuli kwenye uso wa sampuli kwa kutumia kidokezo.
Inachanganua Hadubini ya Elektroni (SEM)
SEM hutumia miale ya elektroni badala ya mwanga katika kupiga picha. Ina kina kikubwa katika uwanja ambacho huwezesha watumiaji kutazama picha ya kina zaidi ya uso wa sampuli. AFM pia ina udhibiti zaidi wa kiwango cha ukuzaji kwani mfumo wa sumakuumeme unatumika.
Katika SEM, boriti ya elektroni hutengenezwa kwa kutumia bunduki ya elektroni na hupitia njia ya wima kando ya darubini ambayo huwekwa kwenye utupu. Sehemu za umeme na sumaku zilizo na lenzi huzingatia boriti ya elektroni kwenye sampuli. Mara tu boriti ya elektroni inapopiga kwenye uso wa sampuli, elektroni na X-rays hutolewa. Uchafuzi huu hugunduliwa na kuchanganuliwa ili kuweka picha ya nyenzo kwenye skrini. Azimio la SEM liko katika kipimo cha nanometa na inategemea nishati ya boriti.
Kwa kuwa SEM inaendeshwa katika ombwe na pia hutumia elektroni katika mchakato wa kupiga picha, taratibu maalum zinafaa kufuatwa katika utayarishaji wa sampuli.
SEM ina historia ndefu sana tangu uchunguzi wake wa kwanza kufanywa na Max Knoll mnamo 1935. SEM ya kwanza ya kibiashara ilipatikana mnamo 1965.
Tofauti kati ya AFM na SEM
1. SEM hutumia boriti ya elektroni kupiga picha ambapo AFM hutumia mbinu ya kuhisi uso kwa kutumia uchunguzi wa kimitambo.
2. AFM inaweza kutoa maelezo ya pande 3 ya uso ingawa SEM inatoa picha ya pande 2 pekee.
3. Hakuna matibabu maalum ya sampuli katika AFM tofauti na SEM ambapo matibabu mengi ya awali yanapaswa kufuatwa kutokana na mazingira ya utupu na miale ya elektroni.
4. SEM inaweza kuchanganua eneo kubwa zaidi ikilinganishwa na AFM.
5. SEM inaweza kufanya uchanganuzi haraka kuliko AFM.
6. Ingawa SEM inaweza kutumika kwa kupiga picha pekee, AFM inaweza kutumika kuendesha molekuli pamoja na kupiga picha.
7. SEM ambayo ilianzishwa mwaka 1935 ina historia ndefu zaidi ikilinganishwa na hivi karibuni (mwaka 1986) iliyoanzishwa AFM.
