一、掃描電鏡日常維護和保養的目的是什么

日常(chang)保養和維護的(de)(de)目的(de)(de)：最大(da)限度(du)消除(chu)掃描(miao)電鏡的(de)(de)干(gan)擾因素，使得掃描(miao)電鏡工作處于(yu)最佳狀態，獲(huo)得良好的(de)(de)圖(tu)像質量和分析結果。同時通過日常(chang)維護保養，能夠及早發現(xian)和解決潛在問題。

從掃描電鏡的(de)干擾因素我們(men)可以(yi)知道(dao)，大部分干擾是常量，變量主要(yao)是污染對電(dian)子光(guang)學(xue)系(xi)(xi)統的(de)干擾。因此(ci)電(dian)子光(guang)學(xue)系(xi)(xi)統的(de)清(qing)洗和(he)真(zhen)空系(xi)(xi)統的(de)維護成為日常保(bao)養和(he)維護的(de)重(zhong)點。

二、掃描電鏡的維護保養方法介紹

1、環境條件維護

掃(sao)(sao)描(miao)電(dian)鏡的外部(bu)環境條件(jian)一(yi)般涉及(ji)溫度(du)(du)、濕度(du)(du)、排(pai)氣、震動(dong)/噪聲、磁場(chang)和(he)(he)接地等(deng)因素(su)，這些(xie)因素(su)會干擾電(dian)子束的正(zheng)常(chang)運(yun)動(dong)軌(gui)跡，使(shi)圖像漂移、抖動(dong)、變形(xing)或扭曲(qu)。為了保證掃(sao)(sao)描(miao)電(dian)鏡和(he)(he)能譜(pu)的正(zheng)常(chang)工作，室(shi)內溫度(du)(du)一(yi)般控制在18~25℃之間，相對(dui)濕度(du)(du)控制在40%~70%之間，常(chang)用空調、除濕機(ji)等(deng)外加(jia)設施(shi)來(lai)維(wei)持室(shi)內溫度(du)(du)和(he)(he)濕度(du)(du)的相對(dui)穩定，以避免電(dian)鏡內部(bu)電(dian)子元件(jian)的損壞。為保證電(dian)鏡室(shi)內空氣流通，通常(chang)會加(jia)裝(zhuang)一(yi)個對(dui)外排(pai)氣扇，使(shi)室(shi)內通風(feng)換氣。由于場(chang)發射掃(sao)(sao)描(miao)電(dian)鏡對(dui)周圍震動(dong)、環境噪聲以及(ji)外來(lai)雜(za)散磁場(chang)的干擾要(yao)求比較(jiao)嚴格，因此應通過加(jia)裝(zhuang)減震臺、外圍輔助設施(shi)安(an)(an)放(fang)在電(dian)鏡室(shi)的隔間、測(ce)試時勿大聲說話、安(an)(an)裝(zhuang)消磁器(qi)等(deng)措施(shi)來(lai)減少對(dui)高倍(bei)圖像采集的影響。

另(ling)外，掃描(miao)(miao)電鏡的(de)(de)地線必須是一條(tiao)專用(yong)的(de)(de)獨(du)立(li)地線，良好的(de)(de)接地能(neng)有效提高(gao)電鏡圖像和(he)能(neng)譜(pu)譜(pu)圖的(de)(de)信噪比和(he)穩定性。總(zong)之(zhi)，日常操(cao)作(zuo)過程中要嚴格控制電鏡室內(nei)的(de)(de)環(huan)境條(tiao)件，以(yi)保證掃描(miao)(miao)電鏡能(neng)正常安全可靠地運行(xing)。以(yi)Gemini 500掃描(miao)(miao)電鏡為(wei)例，其環(huan)境條(tiao)件要求如下：溫度保持在20~24℃，相對濕(shi)度小(xiao)于(yu)65%，交(jiao)流(liu)磁場強(qiang)度小(xiao)于(yu)1mG（10-7T），環(huan)境噪聲小(xiao)于(yu)65 dB，接地電阻小(xiao)于(yu)0.1?。

2、電子光學系統維護

在電(dian)子光(guang)(guang)學系統中，燈絲和光(guang)(guang)闌的狀況直接影響掃描(miao)電(dian)鏡(jing)的圖像質(zhi)量。以(yi)Gemini 500掃描(miao)電(dian)鏡(jing)為例，其電(dian)子光(guang)(guang)學系統維護(hu)如下：

（1）燈(deng)絲維護：

a、盡量減少開關電子(zi)束高壓和(he)抽放真空的次數，保(bao)持鏡筒的高真空度(du)，減緩(huan)燈絲(si)的氧(yang)化，延長(chang)使用壽命和(he)效率。

b、采(cai)用低電(dian)壓和小孔(kong)徑的(de)光闌，降低燈絲(si)電(dian)流，可有(you)效減緩燈絲(si)的(de)損耗(hao)。

c、在(zai)日(ri)常使(shi)用中切勿關(guan)閉(bi)燈絲，影響(xiang)燈絲壽命。

d、待觀察樣品一(yi)定要干燥，不含(han)水(shui)分和其他(ta)揮(hui)發性物質，以防引(yin)起(qi)燈(deng)絲(si)熔斷(duan)或驟滅。

（2）物鏡(jing)光闌維(wei)護

a、采用較遠的工(gong)作距離(li)和(he)合適的光闌(lan)孔(kong)徑，保持光闌(lan)清(qing)潔。

b、盡量減少真空系統(tong)自(zi)身帶來的(de)污(wu)染，延長光(guang)闌(lan)的(de)使用壽命，如機械泵應定(ding)期換油，冷(leng)卻循環(huan)水(shui)機要有足(zu)夠的(de)制冷(leng)量。

c、磁(ci)(ci)性樣品(pin)要預(yu)先(xian)消磁(ci)(ci)，因(yin)其(qi)會影響電子(zi)束運動軌跡，且(qie)容易吸附到真空腔(qiang)室內部，污(wu)染光闌(lan)。

d、生(sheng)物等(deng)含(han)水或易揮(hui)發溶(rong)劑的(de)樣品必須干(gan)燥，以防氣體揮(hui)發造成光闌等(deng)部件的(de)損壞(huai)。

e、不導(dao)電(dian)或導(dao)電(dian)性(xing)差的樣(yang)品表面噴鍍(du)金屬膜，提高樣(yang)品的導(dao)電(dian)導(dao)熱(re)性(xing)能，減少電(dian)子(zi)束對樣(yang)品的熱(re)損傷和熱(re)分解，避免影(ying)響電(dian)鏡性(xing)能。

f、斷口或塊體等樣品在測試(shi)前可用(yong)酒(jiu)精或丙酮(tong)沖洗(xi)，有效(xiao)去(qu)除污漬，保證樣品干凈無污染物。

g、粉末(mo)樣品一定要(yao)粘(zhan)牢，并(bing)用洗耳球或壓縮氣體吹(chui)掃，避免(mian)污染(ran)電鏡(jing)光闌等部件。

h、場發射的光闌一般(ban)清(qing)洗1次后即(ji)更換(huan)新光闌。

3、真空系統維護

為(wei)保(bao)證電(dian)(dian)子(zi)(zi)光學(xue)系統的(de)(de)(de)(de)正常工(gong)作(zuo)，掃(sao)(sao)描(miao)(miao)電(dian)(dian)鏡對鏡筒內的(de)(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)度(du)(du)和(he)樣(yang)品(pin)室(shi)的(de)(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)度(du)(du)有一定(ding)的(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求。真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)度(du)(du)不(bu)足除了會引起樣(yang)品(pin)被污染外，還會造成燈絲(si)壽命下降(jiang)、高壓(ya)電(dian)(dian)極間放電(dian)(dian)等問題。不(bu)同類型(xing)的(de)(de)(de)(de)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)電(dian)(dian)鏡對真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求不(bu)盡(jin)相同，對于Gemini 500型(xing)高精(jing)度(du)(du)高真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)的(de)(de)(de)(de)場發射掃(sao)(sao)描(miao)(miao)電(dian)(dian)鏡，其真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)系統主要(yao)(yao)由(you)前級(ji)(ji)無(wu)油機(ji)械(xie)(xie)泵(beng)(beng)(beng)(beng)、無(wu)油磁(ci)懸(xuan)浮渦輪分(fen)(fen)子(zi)(zi)泵(beng)(beng)(beng)(beng)、離(li)子(zi)(zi)泵(beng)(beng)(beng)(beng)三(san)級(ji)(ji)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)泵(beng)(beng)(beng)(beng)組成，以(yi)維持電(dian)(dian)子(zi)(zi)光學(xue)系統的(de)(de)(de)(de)超高真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)。樣(yang)品(pin)室(shi)的(de)(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)度(du)(du)System Vacuum一般要(yao)(yao)求在5.0×10-6mbar以(yi)上(shang)，由(you)機(ji)械(xie)(xie)泵(beng)(beng)(beng)(beng)和(he)分(fen)(fen)子(zi)(zi)泵(beng)(beng)(beng)(beng)來(lai)(lai)實現(xian)(xian)，電(dian)(dian)子(zi)(zi)槍的(de)(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)度(du)(du)Gun Vacuum一般不(bu)低(di)于1.0×10-9mbar，由(you)離(li)子(zi)(zi)泵(beng)(beng)(beng)(beng)來(lai)(lai)實現(xian)(xian)。機(ji)械(xie)(xie)泵(beng)(beng)(beng)(beng)先(xian)預抽樣(yang)品(pin)室(shi)的(de)(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)，達到所需(xu)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)度(du)(du)后(hou)(hou)，分(fen)(fen)子(zi)(zi)泵(beng)(beng)(beng)(beng)啟動繼續抽樣(yang)品(pin)室(shi)的(de)(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)，當分(fen)(fen)子(zi)(zi)泵(beng)(beng)(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)排氣速(su)度(du)(du)達到額定(ding)速(su)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)50%后(hou)(hou)，潘寧(ning)規開(kai)始工(gong)作(zuo)；當樣(yang)品(pin)室(shi)的(de)(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)度(du)(du)達到2×10-5mbar以(yi)上(shang)，離(li)子(zi)(zi)泵(beng)(beng)(beng)(beng)啟動開(kai)始抽鏡筒的(de)(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)。

4、在日常維護中注意點

（1）更換樣(yang)品(pin)時，一定要(yao)將隔離(li)閥CIV關閉，使(shi)鏡(jing)筒與樣(yang)品(pin)室(shi)隔開(kai)，以保持鏡(jing)筒內的真空不被(bei)破壞。

（2）長期保持鏡筒在一定的真空狀態，即使掃(sao)描(miao)電鏡不工作期間，也要(yao)做(zuo)到每(mei)周(zhou)開機1~2次，以防鏡筒內(nei)部銹蝕。

（3）檢查真(zhen)空泵(beng)(beng)工作(zuo)時(shi)是否有異響，清(qing)潔真(zhen)空泵(beng)(beng)的散熱風扇和(he)過濾器，定期(qi)更換真(zhen)空泵(beng)(beng)的密封套件。

（4）定期對離子泵進行烘烤。