Dlaczego mikroskop elektronowy wymaga systemu próżniowego?
Ze względu na powolny ruch elektronów w powietrzu konieczne jest utrzymanie stopnia próżni mikroskopu elektronowego poprzez system próżniowy. W przeciwnym razie cząsteczki w powietrzu będą utrudniać emisję wiązki elektronów i uniemożliwiać obrazowanie. Aby uzyskać próżnię w tubusie mikroskopu elektronowego, należy połączyć szeregowo dwa typy pomp próżniowych. Po uruchomieniu mikroskopu elektronowego pompa rotacyjna pierwszego stopnia uzyskuje niską próżnię jako próżnię wstępną dla pompy drugiego stopnia; W drugim etapie do osiągnięcia wysokiej próżni wykorzystuje się pompę dyfuzyjną oleju.
Skaningowa mikroskopia elektronowa wykorzystuje-wysokoenergetyczne wiązki elektronów do skanowania i obrazowania obiektów. Aby zapewnić rozdzielczość obrazu, wiązka elektronów musi zostać skolimowana i skupiona jak wiązka. Gdyby nie próżnia lub niewystarczający stopień próżni,-wiązki elektronów o wysokiej energii zostałyby zaabsorbowane lub rozproszone w przypadku zderzenia z cząsteczkami powietrza, zakłócając ich kolimację i uniemożliwiając obrazowanie.
Próżnia spełnia dwie funkcje: jedną jest zapobieganie rozpraszaniu elektronów przez cząsteczki powietrza, co może prowadzić do słabego skupienia wiązki elektronów; Innym jest uniknięcie utraty energii elektronów po zderzeniu z cząsteczkami powietrza.
Znaczenie próżni dla mikroskopii elektronowej: Próżnia odgrywa bardzo ważną rolę w mikroskopii elektronowej. Kiedy mikroskop elektronowy działa, cała ścieżka wiązki elektronów i próbka do analizy zostaną umieszczone w środowisku wysokiej próżni. Jeżeli stopień podciśnienia nie jest wystarczająco wysoki, pomiędzy bramką a anodą działa elektronowego może nastąpić wyładowanie międzyelektrodowe, które może spowodować spalenie żarnika. Zderzenia wiązki elektronów z resztkowymi cząsteczkami powietrza mogą również powodować rozproszenie, co może uniemożliwić elektronom w wiązce elektronów dotarcie do próbki lub zniekształcić analizę.
Wymagania mikroskopów elektronowych dotyczące próżni: aby elektrony w wiązce elektronów mogły poruszać się tak płynnie, jak to możliwe, stopień próżni w mikroskopach elektronowych musi zwykle osiągnąć wysoką próżnię rzędu 1E-7 mbar lub nawet ultra-wysoką próżnię rzędu 1E-10 mbar; Oprócz stopnia podciśnienia istotny jest także poziom wibracji podczas pracy pompy próżniowej. Ze względu na mały przekrój wiązki elektronów dokładność pozycjonowania na próbce jest bardzo wysoka, a dokładność tę można utrzymać jedynie w środowisku o wyjątkowo niskim poziomie wibracji; Dodatkowo, aby uniknąć zanieczyszczenia próbki lub wewnętrznych elementów mikroskopu parami oleju, najlepiej jest zastosować bezolejową, suchą pompę próżniową.
