激光共聚焦顯微鏡、掃描電鏡和原子力顯微鏡都是科研領(lǐng)域中常用的成像系統(tǒng)，它們在分辨率、掃描驅(qū)動方式、立體成像、工作環(huán)境以及應(yīng)用范圍等方面存在顯著的區(qū)別。以下是對這三者區(qū)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(zhì)量。

掃描電鏡：極限分辨率為20nm~0.8nm。它根據(jù)電子槍發(fā)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。它采用杠桿放大激光測距成像，掃描針尖的曲率半徑?jīng)Q定分辨率。

二、掃描驅(qū)動方式

激光共聚焦顯微鏡：使用計算機控制的激光轉(zhuǎn)鏡控制激光掃描范圍和掃描速度，從而控制放大倍數(shù)和圖像質(zhì)量。

掃描電鏡：計算機控制的掃描線圈控制電子束掃描范圍和掃描速度，從而調(diào)節(jié)放大倍數(shù)和圖像質(zhì)量。

原子力顯微鏡：計算機控制的壓電位移傳感器驅(qū)動樣品臺X、Y方向掃描，實現(xiàn)掃描范圍和掃描速度調(diào)控，從而改變放大倍數(shù)和圖像質(zhì)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(qū)動樣品在Z軸方向逐層成像，然后軟件將設(shè)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，但屬于二維圖像，通過立體對技術(shù)可實現(xiàn)三維成像。

原子力顯微鏡：成像的本質(zhì)就是測量表面每個像素點的高低，描繪出立體形貌。每個像素Z方向的數(shù)據(jù)B須是精確的，否則形貌不準確。

四、工作環(huán)境

激光共聚焦顯微鏡：可以在大氣環(huán)境中進行測試樣品。

掃描電鏡：B須在高真空環(huán)境下進行測試樣品。

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

五、應(yīng)用范圍及樣品制備

激光共聚焦顯微鏡：

應(yīng)用范圍：幾倍到幾千倍，樣品制備簡單。

應(yīng)用領(lǐng)域：細胞生物學、生物化學、藥理學、生理學、發(fā)育生物學、遺傳學和組胚學、神經(jīng)生物學、微生物學和寄生蟲學、病理學及病理學臨床應(yīng)用、免疫學、環(huán)境醫(yī)學和營養(yǎng)學等。

掃描電鏡：

應(yīng)用范圍：幾倍到幾十萬倍，樣品制備稍微復(fù)雜一些，但總體也很簡單。

應(yīng)用領(lǐng)域：材料科學、納米技術(shù)、生物學、半導(dǎo)體行業(yè)、地質(zhì)學等。

原子力顯微鏡：

應(yīng)用范圍：幾萬倍到幾千萬倍，要求樣品非常平坦，樣品制備很難。

應(yīng)用領(lǐng)域：材料科學、生物醫(yī)學研究、納米技術(shù)研究、表面物理化學研究等。

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面存在顯著差異。這些差異使得它們在不同領(lǐng)域的研究中具有各自獨特的優(yōu)勢和適用性。