Zakaj elektronski mikroskop potrebuje vakuumski sistem?
Zaradi počasnega gibanja elektronov v zraku je potrebno vzdrževati stopnjo vakuuma elektronskega mikroskopa z vakuumskim sistemom. V nasprotnem primeru bodo molekule v zraku ovirale oddajanje elektronskega žarka in preprečile slikanje. Povežite dve vrsti vakuumskih črpalk zaporedno, da dobite vakuum v cevi elektronskega mikroskopa. Ko se elektronski mikroskop zažene, rotacijska črpalka prve stopnje pridobi nizek vakuum kot predvakuum za črpalko druge stopnje; Druga stopnja uporablja oljno difuzijsko črpalko za doseganje visokega vakuuma.
Vrstična elektronska mikroskopija uporablja visoko{0}}energijske elektronske žarke za skeniranje in slikanje predmetov. Da bi zagotovili ločljivost slike, je treba elektronski žarek kolimirati in fokusirati kot žarek. Če ne bi bilo vakuuma ali nezadostne stopnje vakuuma, bi se visoko{3}}energijski elektronski žarki absorbirali ali razpršili, ko bi zadeli molekule zraka, kar bi motilo njihovo kolimacijo in onemogočilo slikanje.
Vakuum ima dve funkciji: ena je preprečiti molekulam zraka, da sipajo elektrone, kar lahko privede do slabega fokusiranja elektronskega žarka; Drugi je preprečiti izgubo energije elektronov po trčenju z molekulami zraka.
Pomen vakuuma za elektronsko mikroskopijo: Vakuum ima zelo pomembno vlogo v elektronski mikroskopiji. Ko elektronski mikroskop deluje, bosta celotna pot elektronskega žarka in vzorec za analizo postavljena v visoko vakuumsko okolje. Če stopnja vakuuma ni dovolj visoka, lahko pride do razelektritve med elektrodami med vrati in anodo elektronske pištole, ki lahko prežge žarilno nitko. Trki med elektronskim žarkom in delci preostalega zraka lahko povzročijo tudi sipanje, kar lahko prepreči elektronom v elektronskem žarku, da bi dosegli vzorec, ali popači analizo.
Vakuumske zahteve za elektronske mikroskope: Da bi omogočili čim bolj gladko gibanje elektronov v elektronskem žarku, mora stopnja vakuuma elektronskih mikroskopov običajno doseči visok vakuum reda 1E-7mbar ali celo ultra-visok vakuum reda 1E-10mbar; Poleg stopnje podtlaka je ključna tudi stopnja tresljajev med delovanjem vakuumske črpalke. Zaradi majhnega preseka elektronskega žarka je natančnost pozicioniranja na vzorcu zelo visoka in to natančnost je mogoče ohraniti le v okolju z izjemno nizkimi ravnmi vibracij; Da bi preprečili kontaminacijo vzorca ali notranjih komponent mikroskopa z oljnimi hlapi, je najbolje uporabiti suho vakuumsko črpalko brez olja.
