Proč elektronový mikroskop vyžaduje vakuový systém?
Vzhledem k pomalému pohybu elektronů ve vzduchu je nutné udržovat vakuový stupeň elektronového mikroskopu pomocí vakuového systému. Jinak budou molekuly ve vzduchu bránit emisi elektronového paprsku a bránit zobrazování. Zapojte dva typy vývěv do série, abyste získali vakuum v trubici elektronového mikroskopu. Když je elektronový mikroskop spuštěn, rotační čerpadlo prvního stupně získá nízké vakuum jako předvakuum pro čerpadlo druhého stupně; Druhý stupeň využívá olejové difúzní čerpadlo k dosažení vysokého vakua.
Rastrovací elektronová mikroskopie využívá ke skenování a zobrazování objektů-vysokoenergetické elektronové paprsky. Aby bylo zajištěno rozlišení zobrazení, musí být elektronový paprsek kolimován a zaostřen jako paprsek. Nebýt vakua nebo nedostatečného stupně vakua, vysokoenergetické elektronové paprsky by byly absorbovány nebo rozptýleny, když by dopadly na molekuly vzduchu, narušily by jejich kolimaci a znemožnily by zobrazení.
Vakuum má dvě funkce: jedna má zabránit molekulám vzduchu v rozptylu elektronů, což může vést ke špatnému zaostření elektronového paprsku; Dalším je zabránit ztrátě energie elektronů po srážce s molekulami vzduchu.
Význam vakua pro elektronovou mikroskopii: Vakuum hraje v elektronové mikroskopii velmi důležitou roli. Když elektronový mikroskop pracuje, celá dráha elektronového paprsku a analyzovaný vzorek se umístí do prostředí vysokého vakua. Není-li stupeň vakua dostatečně vysoký, může dojít k mezielektrodovému výboji mezi hradlem a anodou elektronového děla, který může spálit vlákno. Srážky mezi elektronovým paprskem a zbytkovými částicemi vzduchu mohou také způsobit rozptyl, který může zabránit elektronům v elektronovém paprsku v dosažení vzorku nebo zkreslit analýzu.
Požadavky elektronových mikroskopů na vakuum: Aby se elektrony v elektronovém paprsku mohly pohybovat co nejhladším způsobem, stupeň vakua elektronových mikroskopů obvykle potřebuje dosáhnout vysokého vakua řádově 1E-7mbar nebo dokonce ultra-vysokého vakua řádu 1E-10mbar; Kromě stupně vakua je rozhodující také úroveň vibrací při provozu vakuové pumpy. Vzhledem k malému průřezu elektronového paprsku je přesnost polohování na vzorku velmi vysoká a tato přesnost může být zachována pouze v prostředí s extrémně nízkou úrovní vibrací; Kromě toho, aby se zabránilo kontaminaci vzorku nebo vnitřních součástí mikroskopu olejovými párami, je nejlepší použít bezolejové suché vakuové čerpadlo.
