Hvorfor krever et elektronmikroskop et vakuumsystem?
På grunn av den langsomme bevegelsen av elektroner i luft, er det nødvendig å opprettholde vakuumgraden til elektronmikroskopet gjennom et vakuumsystem. Ellers vil molekyler i luften hindre emisjonen av elektronstrålen og forhindre avbildning. Koble to typer vakuumpumper i serie for å oppnå vakuum i elektronmikroskoprøret. Når elektronmikroskopet startes, oppnår første trinns rotasjonspumpe lavt vakuum som et forvakuum for andre trinns pumpe; Det andre trinnet bruker en oljediffusjonspumpe for å oppnå høyt vakuum.
Skanneelektronmikroskopi bruker høy-elektronstråler for å skanne og avbilde objekter. For å sikre bildeoppløsning, må elektronstrålen kollimeres og fokuseres som en stråle. Hvis det ikke var for vakuumet eller utilstrekkelig vakuumgrad, ville høy-elektronstråler blitt absorbert eller spredt når de treffer luftmolekyler, og forstyrret deres kollimering og gjort det umulig å avbilde.
Vakuum har to funksjoner: den ene er å forhindre at luftmolekyler sprer elektroner, noe som kan føre til dårlig fokusering av elektronstrålen; En annen er å unngå tap av elektronenergi etter kollisjon med luftmolekyler.
Betydningen av vakuum for elektronmikroskopi: Vakuum spiller en svært viktig rolle i elektronmikroskopi. Når elektronmikroskopet fungerer, vil hele elektronstrålebanen og prøven som skal analyseres plasseres i et høyvakuummiljø. Hvis vakuumgraden ikke er høy nok, kan det oppstå utladning mellom elektrodene mellom porten og anoden til elektronkanonen, noe som kan brenne ut filamentet. Kollisjoner mellom elektronstrålen og gjenværende luftpartikler kan også forårsake spredning, som kan hindre elektroner i elektronstrålen i å nå prøven eller forvrenge analysen.
Vakuumkravene til elektronmikroskoper: For å la elektronene i elektronstrålen bevege seg så jevnt som mulig, må vakuumgraden til elektronmikroskoper vanligvis nå et høyt vakuum i størrelsesorden 1E-7mbar, eller til og med et ultra-høyt vakuum i størrelsesorden 1E-10mbar; I tillegg til vakuumgraden er også vibrasjonsnivået under drift av vakuumpumpen avgjørende. På grunn av det lille tverrsnittet til elektronstrålen er posisjoneringsnøyaktigheten på prøven svært høy, og denne nøyaktigheten kan bare opprettholdes i et miljø med ekstremt lave vibrasjonsnivåer; I tillegg, for å unngå oljedampforurensning av prøven eller interne komponenter i mikroskopet, er det best å bruke en oljefri tørrvakuumpumpe.
