一、掃描電鏡日常維護和保養的目的是什么

日常(chang)保(bao)養(yang)(yang)和維護的(de)目的(de)：最大限度消除掃描電鏡(jing)的(de)干擾因素，使得(de)掃描電鏡(jing)工作(zuo)處于最佳狀態，獲(huo)得(de)良好的(de)圖像質量和分析結果(guo)。同時通過日常(chang)維護保(bao)養(yang)(yang)，能夠(gou)及早發(fa)現和解(jie)決潛在問題。

從掃描電鏡的干(gan)擾(rao)因(yin)素(su)我(wo)們(men)可(ke)以(yi)知道，大部分干(gan)擾(rao)是常量，變量主要是污染對電子光學(xue)系統的干(gan)擾(rao)。因(yin)此電子光學(xue)系統的清洗和(he)真空系統的維護成為日常保養和(he)維護的重點(dian)。

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(jing)(jing)的(de)外部環境條件(jian)一(yi)般涉(she)及溫(wen)度、濕(shi)度、排氣(qi)、震動(dong)(dong)/噪聲(sheng)、磁場和接地等因(yin)素(su)，這些(xie)因(yin)素(su)會(hui)干擾(rao)電(dian)子(zi)束(shu)的(de)正常(chang)運動(dong)(dong)軌跡，使(shi)圖(tu)像漂移、抖動(dong)(dong)、變(bian)形或扭曲。為(wei)了保證掃(sao)(sao)描(miao)電(dian)鏡(jing)(jing)和能譜的(de)正常(chang)工作，室(shi)內溫(wen)度一(yi)般控(kong)制在18~25℃之間，相對(dui)(dui)濕(shi)度控(kong)制在40%~70%之間，常(chang)用(yong)空調、除濕(shi)機等外加設(she)施來維(wei)持室(shi)內溫(wen)度和濕(shi)度的(de)相對(dui)(dui)穩定，以避免電(dian)鏡(jing)(jing)內部電(dian)子(zi)元件(jian)的(de)損壞。為(wei)保證電(dian)鏡(jing)(jing)室(shi)內空氣(qi)流通(tong)，通(tong)常(chang)會(hui)加裝(zhuang)一(yi)個對(dui)(dui)外排氣(qi)扇，使(shi)室(shi)內通(tong)風換氣(qi)。由于場發射掃(sao)(sao)描(miao)電(dian)鏡(jing)(jing)對(dui)(dui)周圍(wei)震動(dong)(dong)、環境噪聲(sheng)以及外來雜散磁場的(de)干擾(rao)要求(qiu)比較嚴格，因(yin)此應(ying)通(tong)過加裝(zhuang)減震臺、外圍(wei)輔助(zhu)設(she)施安放在電(dian)鏡(jing)(jing)室(shi)的(de)隔(ge)間、測試(shi)時勿大聲(sheng)說(shuo)話(hua)、安裝(zhuang)消(xiao)磁器等措施來減少(shao)對(dui)(dui)高倍圖(tu)像采集的(de)影響。

另外，掃描電鏡(jing)(jing)(jing)的地(di)線必(bi)須是一條專用的獨立地(di)線，良好的接地(di)能有效提高(gao)電鏡(jing)(jing)(jing)圖(tu)像和能譜(pu)譜(pu)圖(tu)的信噪比和穩定性。總之(zhi)，日常(chang)操作過(guo)程中要嚴(yan)格控制(zhi)電鏡(jing)(jing)(jing)室(shi)內的環境(jing)條件(jian)，以(yi)保證掃描電鏡(jing)(jing)(jing)能正常(chang)安(an)全(quan)可靠(kao)地(di)運行。以(yi)Gemini 500掃描電鏡(jing)(jing)(jing)為例，其環境(jing)條件(jian)要求如下：溫度保持(chi)在20~24℃，相對濕度小(xiao)于(yu)65%，交流磁場強度小(xiao)于(yu)1mG（10-7T），環境(jing)噪聲小(xiao)于(yu)65 dB，接地(di)電阻小(xiao)于(yu)0.1?。

2、電子光學系統維護

在電子光學系統中，燈絲和光闌的狀(zhuang)況直接(jie)影響掃描(miao)電鏡的圖像質量(liang)。以(yi)Gemini 500掃描(miao)電鏡為例，其電子光學系統維護如下：

（1）燈絲維護：

a、盡量減少開關電子束高壓和抽放(fang)真空的(de)次數，保持(chi)鏡筒的(de)高真空度，減緩燈絲(si)的(de)氧化(hua)，延(yan)長使(shi)用壽命和效(xiao)率。

b、采用(yong)低(di)電(dian)壓和小孔徑的光闌(lan)，降低(di)燈(deng)絲(si)電(dian)流(liu)，可有效減緩燈(deng)絲(si)的損(sun)耗(hao)。

c、在(zai)日常使用(yong)中切勿關閉(bi)燈絲，影(ying)響(xiang)燈絲壽命。

d、待觀察樣品一定要干燥，不含水(shui)分和其他(ta)揮(hui)發性物(wu)質(zhi)，以(yi)防引起燈絲熔斷或驟滅。

（2）物鏡光闌維護

a、采用較遠的(de)工作(zuo)距(ju)離和(he)合適的(de)光闌(lan)孔徑，保持光闌(lan)清潔。

b、盡量(liang)減少真空系統自身帶來的污(wu)染，延長光(guang)闌的使用壽命，如(ru)機械泵應定期(qi)換油，冷(leng)卻循環水機要有足夠(gou)的制冷(leng)量(liang)。

c、磁性(xing)樣品要預先(xian)消(xiao)磁，因其會影(ying)響電子束運動軌跡，且容易(yi)吸附到真空腔室內部，污染光闌。

d、生物等含水(shui)或易揮發(fa)溶劑(ji)的樣(yang)品(pin)必須(xu)干(gan)燥，以防氣體揮發(fa)造成光闌等部件的損壞。

e、不導(dao)電(dian)或導(dao)電(dian)性(xing)差的樣品表面噴鍍金屬膜，提(ti)高樣品的導(dao)電(dian)導(dao)熱性(xing)能，減少電(dian)子束對樣品的熱損傷和熱分解，避免影響電(dian)鏡性(xing)能。

f、斷口或(huo)塊體等樣品在測試前(qian)可用(yong)酒精或(huo)丙(bing)酮沖(chong)洗，有效去除污(wu)漬，保(bao)證(zheng)樣品干凈無污(wu)染(ran)物。

g、粉末樣品(pin)一(yi)定要粘(zhan)牢，并用洗耳(er)球或(huo)壓縮氣體吹掃，避免污染電鏡光(guang)闌等部(bu)件(jian)。

h、場發射的光闌一般清(qing)洗1次(ci)后即更(geng)換(huan)新光闌。

3、真空系統維護

為保證電(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)光學(xue)系(xi)統的(de)(de)(de)正常工作(zuo)，掃描電(dian)鏡(jing)對鏡(jing)筒內的(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)和樣(yang)品(pin)室的(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)有一(yi)定的(de)(de)(de)要求。真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)不足除了會(hui)引起樣(yang)品(pin)被污染外(wai)，還(huan)會(hui)造成(cheng)燈(deng)絲壽命下降、高(gao)壓電(dian)極間放電(dian)等問題。不同類型的(de)(de)(de)掃描電(dian)鏡(jing)對真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)的(de)(de)(de)要求不盡相同，對于Gemini 500型高(gao)精度(du)高(gao)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)的(de)(de)(de)場發射掃描電(dian)鏡(jing)，其真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)系(xi)統主要由前級無油機(ji)(ji)械(xie)(xie)泵(beng)(beng)(beng)、無油磁懸浮(fu)渦輪分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)泵(beng)(beng)(beng)、離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)泵(beng)(beng)(beng)三(san)級真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)(beng)(beng)組(zu)成(cheng)，以維(wei)持電(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)光學(xue)系(xi)統的(de)(de)(de)超高(gao)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)。樣(yang)品(pin)室的(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)System Vacuum一(yi)般(ban)要求在(zai)5.0×10-6mbar以上(shang)，由機(ji)(ji)械(xie)(xie)泵(beng)(beng)(beng)和分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)泵(beng)(beng)(beng)來實現(xian)，電(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)槍的(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)Gun Vacuum一(yi)般(ban)不低于1.0×10-9mbar，由離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)泵(beng)(beng)(beng)來實現(xian)。機(ji)(ji)械(xie)(xie)泵(beng)(beng)(beng)先(xian)預抽樣(yang)品(pin)室的(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)，達(da)到(dao)(dao)所(suo)需真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)后(hou)，分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)泵(beng)(beng)(beng)啟動繼續抽樣(yang)品(pin)室的(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)，當分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)(de)排氣速(su)度(du)達(da)到(dao)(dao)額定速(su)度(du)的(de)(de)(de)50%后(hou)，潘寧規開(kai)始工作(zuo)；當樣(yang)品(pin)室的(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)達(da)到(dao)(dao)2×10-5mbar以上(shang)，離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)泵(beng)(beng)(beng)啟動開(kai)始抽鏡(jing)筒的(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)。

4、在日常維護中注意點

（1）更換樣品時，一定要將隔(ge)離閥CIV關(guan)閉，使鏡(jing)筒與樣品室隔(ge)開，以保持鏡(jing)筒內的(de)真空不被破壞。

（2）長期(qi)(qi)保持鏡筒在一定的真空狀態，即使掃描電鏡不(bu)工作期(qi)(qi)間，也要做到每周開機1~2次，以防鏡筒內部銹蝕。

（3）檢(jian)查真(zhen)空(kong)(kong)(kong)泵工作時是(shi)否有異響，清(qing)潔真(zhen)空(kong)(kong)(kong)泵的散熱風扇和過濾器(qi)，定期更換真(zhen)空(kong)(kong)(kong)泵的密封套件。

（4）定(ding)期對離子泵進行(xing)烘烤(kao)。