Varför kräver ett elektronmikroskop ett vakuumsystem?
På grund av den långsamma rörelsen av elektroner i luft är det nödvändigt att upprätthålla vakuumgraden hos elektronmikroskopet genom ett vakuumsystem. Annars kommer molekyler i luften att hindra emissionen av elektronstrålen och förhindra avbildning. Anslut två typer av vakuumpumpar i serie för att få vakuum i elektronmikroskopröret. När elektronmikroskopet startas får första stegets rotationspump lågvakuum som ett förvakuum för andrastegspumpen; Det andra steget använder en oljediffusionspump för att uppnå högt vakuum.
Svepelektronmikroskopi använder hög-elektronstrålar för att skanna och avbilda objekt. För att säkerställa bildupplösning måste elektronstrålen kollimeras och fokuseras som en stråle. Om det inte vore för vakuumet eller otillräcklig vakuumgrad, skulle hög-elektronstrålar absorberas eller sprids när de träffar luftmolekyler, vilket stör deras kollimation och gör det omöjligt att avbilda.
Vakuum har två funktioner: den ena är att förhindra luftmolekyler från att sprida elektroner, vilket kan leda till dålig fokusering av elektronstrålen; En annan är att undvika förlust av elektronenergi efter kollision med luftmolekyler.
Vakuumets betydelse för elektronmikroskopi: Vakuum spelar en mycket viktig roll i elektronmikroskopi. När elektronmikroskopet fungerar placeras hela elektronstrålens väg och provet som ska analyseras i en högvakuummiljö. Om vakuumgraden inte är tillräckligt hög, kan interelektrodurladdning uppstå mellan elektronkanonens gate och anod, vilket kan bränna ut glödtråden. Kollisioner mellan elektronstrålen och kvarvarande luftpartiklar kan också orsaka spridning, vilket kan förhindra att elektroner i elektronstrålen når provet eller förvränga analysen.
Vakuumkraven för elektronmikroskop: För att elektronerna i elektronstrålen ska kunna röra sig så smidigt som möjligt behöver elektronmikroskops vakuumgrad vanligtvis nå ett högt vakuum i storleksordningen 1E-7mbar, eller till och med ett ultra-högt vakuum av storleksordningen 1E-10mbar; Förutom vakuumgraden är även vibrationsnivån under vakuumpumpens drift avgörande. På grund av elektronstrålens lilla tvärsnitt är positioneringsnoggrannheten på provet mycket hög, och denna noggrannhet kan endast bibehållas i en miljö med extremt låga vibrationsnivåer; För att undvika oljeångkontamination av provet eller mikroskopets inre komponenter är det dessutom bäst att använda en oljefri torr vakuumpump.
