Почему электронному микроскопу нужна вакуумная система?
Из-за медленного движения электронов в воздухе необходимо поддерживать степень вакуума электронного микроскопа посредством вакуумной системы. В противном случае молекулы в воздухе будут препятствовать излучению электронного луча и мешать получению изображений. Подключите два типа вакуумных насосов последовательно, чтобы получить вакуум в трубке электронного микроскопа. Когда электронный микроскоп запускается, роторный насос первой ступени создает низкий вакуум в качестве предварительного вакуума для насоса второй ступени; На второй ступени используется масляный диффузионный насос для достижения высокого вакуума.
Сканирующая электронная микроскопия использует пучки электронов высокой-энергии для сканирования и получения изображений объектов. Чтобы обеспечить разрешение изображения, электронный луч должен быть коллимирован и сфокусирован, как луч. Если бы не вакуум или его недостаточная степень, пучки электронов высокой-энергии поглощались бы или рассеивались при столкновении с молекулами воздуха, нарушая их коллимацию и делая невозможным получение изображения.
Вакуум выполняет две функции: первая — предотвращать рассеяние электронов молекулами воздуха, что может привести к плохой фокусировке электронного луча; Другой — избежать потери энергии электронов после столкновения с молекулами воздуха.
Важность вакуума для электронной микроскопии. Вакуум играет очень важную роль в электронной микроскопии. Когда электронный микроскоп работает, весь путь электронного луча и анализируемый образец помещаются в среду высокого вакуума. Если степень вакуума недостаточно высока, между затвором и анодом электронной пушки может возникнуть межэлектродный разряд, который может сжечь нить накала. Столкновения между электронным лучом и остаточными частицами воздуха также могут вызвать рассеяние, которое может помешать электронам электронного луча достичь образца или исказить анализ.
Требования к вакууму электронных микроскопов: чтобы позволить электронам в электронном луче двигаться максимально плавно, степень вакуума электронных микроскопов обычно должна достигать высокого вакуума порядка 1E-7 мбар или даже сверхвысокого вакуума порядка 1E-10 мбар; Помимо степени вакуума, решающее значение имеет и уровень вибрации при работе вакуумного насоса. Из-за малого сечения электронного луча точность позиционирования на образце очень высока, и поддерживать эту точность можно только в среде с чрезвычайно низким уровнем вибрации; Кроме того, чтобы избежать загрязнения образца или внутренних компонентов микроскопа парами масла, лучше всего использовать безмасляный сухой вакуумный насос.
