Γιατί ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο απαιτεί σύστημα κενού;
Λόγω της αργής κίνησης των ηλεκτρονίων στον αέρα, είναι απαραίτητο να διατηρηθεί ο βαθμός κενού του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου μέσω ενός συστήματος κενού. Διαφορετικά, τα μόρια στον αέρα θα εμποδίσουν την εκπομπή της δέσμης ηλεκτρονίων και θα εμποδίσουν την απεικόνιση. Συνδέστε δύο τύπους αντλιών κενού σε σειρά για να αποκτήσετε κενό στον σωλήνα ηλεκτρονικού μικροσκοπίου. Όταν ξεκινά το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, η περιστροφική αντλία πρώτου σταδίου αποκτά χαμηλό κενό ως προ κενό για την αντλία δεύτερου σταδίου. Το δεύτερο στάδιο χρησιμοποιεί μια αντλία διάχυσης λαδιού για την επίτευξη υψηλού κενού.
Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης χρησιμοποιεί δέσμες ηλεκτρονίων υψηλής-ενέργειας για τη σάρωση και την απεικόνιση αντικειμένων. Για να διασφαλιστεί η ανάλυση της απεικόνισης, η δέσμη ηλεκτρονίων πρέπει να ευθυγραμμιστεί και να εστιαστεί σαν δέσμη. Αν δεν υπήρχε το κενό ή ο ανεπαρκής βαθμός κενού, οι δέσμες ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας θα απορροφούνταν ή θα διασκορπίζονταν όταν χτυπούσαν τα μόρια του αέρα, διαταράσσοντας την ευθυγράμμισή τους και καθιστώντας αδύνατη την απεικόνιση.
Το κενό έχει δύο λειτουργίες: η μία είναι να εμποδίζει τα μόρια του αέρα να διασκορπίζουν ηλεκτρόνια, κάτι που μπορεί να οδηγήσει σε κακή εστίαση της δέσμης ηλεκτρονίων. Ένα άλλο είναι να αποφευχθεί η απώλεια ενέργειας ηλεκτρονίων μετά από σύγκρουση με μόρια αέρα.
Η σημασία του κενού για την ηλεκτρονική μικροσκοπία: Το κενό παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στην ηλεκτρονική μικροσκοπία. Όταν το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο λειτουργεί, ολόκληρη η διαδρομή της δέσμης ηλεκτρονίων και το δείγμα που θα αναλυθεί θα τοποθετηθούν σε περιβάλλον υψηλού κενού. Εάν ο βαθμός κενού δεν είναι αρκετά υψηλός, μπορεί να συμβεί εκκένωση μεταξύ των ηλεκτροδίων μεταξύ της πύλης και της ανόδου του πιστολιού ηλεκτρονίων, η οποία μπορεί να κάψει το νήμα. Οι συγκρούσεις μεταξύ της δέσμης ηλεκτρονίων και των υπολειπόμενων σωματιδίων αέρα μπορεί επίσης να προκαλέσουν σκέδαση, η οποία μπορεί να εμποδίσει τα ηλεκτρόνια της δέσμης ηλεκτρονίων να φτάσουν στο δείγμα ή να παραμορφώσουν την ανάλυση.
Οι απαιτήσεις κενού των ηλεκτρονικών μικροσκοπίων: Προκειμένου να επιτραπεί στα ηλεκτρόνια της δέσμης ηλεκτρονίων να κινούνται όσο το δυνατόν πιο ομαλά, ο βαθμός κενού των ηλεκτρονικών μικροσκοπίων συνήθως χρειάζεται να φτάσει σε υψηλό κενό της τάξης του 1E-7mbar ή ακόμη και ένα εξαιρετικά-υψηλό κενό της τάξης του 1E{{7}1; Εκτός από το βαθμό κενού, το επίπεδο δόνησης κατά τη λειτουργία της αντλίας κενού είναι επίσης καθοριστικό. Λόγω της μικρής διατομής της δέσμης ηλεκτρονίων, η ακρίβεια τοποθέτησης στο δείγμα είναι πολύ υψηλή και αυτή η ακρίβεια μπορεί να διατηρηθεί μόνο σε περιβάλλον με εξαιρετικά χαμηλά επίπεδα κραδασμών. Επιπλέον, για να αποφευχθεί η μόλυνση του δείγματος ή των εσωτερικών εξαρτημάτων του μικροσκοπίου με ατμούς λαδιού, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε μια αντλία κενού ξηρού αέρος χωρίς λάδι.
