一、掃描電鏡日常維護和保養的目的是什么

日常保(bao)養和維護的(de)(de)目的(de)(de)：最(zui)大(da)限(xian)度消(xiao)除掃(sao)描(miao)(miao)電(dian)鏡的(de)(de)干擾因素，使得(de)掃(sao)描(miao)(miao)電(dian)鏡工作(zuo)處于(yu)最(zui)佳狀態，獲得(de)良好的(de)(de)圖(tu)像(xiang)質量和分析結果(guo)。同時通(tong)過日常維護保(bao)養，能夠及(ji)早(zao)發現(xian)和解決潛在問題。

從掃描電鏡的(de)(de)干(gan)擾因(yin)素我們(men)可以知道，大部分(fen)干(gan)擾是(shi)常(chang)量，變量主要(yao)是(shi)污染對電子(zi)光(guang)學系(xi)統(tong)的(de)(de)干(gan)擾。因(yin)此電子(zi)光(guang)學系(xi)統(tong)的(de)(de)清洗(xi)和真空系(xi)統(tong)的(de)(de)維護成為日常(chang)保養(yang)和維護的(de)(de)重點。

二、掃描電鏡的維護保養方法介紹

1、環境條件維護

掃(sao)描(miao)電鏡的(de)外(wai)部環(huan)境條(tiao)件一般(ban)涉及溫度(du)、濕度(du)、排氣(qi)(qi)(qi)(qi)、震動(dong)(dong)/噪聲(sheng)、磁場(chang)(chang)和(he)(he)接地等因素(su)，這(zhe)些因素(su)會干(gan)擾(rao)電子束的(de)正常運動(dong)(dong)軌跡，使(shi)圖像(xiang)(xiang)漂(piao)移、抖(dou)動(dong)(dong)、變形(xing)或扭曲。為了保證掃(sao)描(miao)電鏡和(he)(he)能譜的(de)正常工作，室(shi)內(nei)溫度(du)一般(ban)控制在18~25℃之間(jian)，相(xiang)(xiang)對濕度(du)控制在40%~70%之間(jian)，常用空調、除濕機等外(wai)加(jia)設施(shi)(shi)來維持室(shi)內(nei)溫度(du)和(he)(he)濕度(du)的(de)相(xiang)(xiang)對穩定，以避免電鏡內(nei)部電子元件的(de)損壞(huai)。為保證電鏡室(shi)內(nei)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)流通(tong)(tong)，通(tong)(tong)常會加(jia)裝(zhuang)(zhuang)一個對外(wai)排氣(qi)(qi)(qi)(qi)扇，使(shi)室(shi)內(nei)通(tong)(tong)風(feng)換氣(qi)(qi)(qi)(qi)。由于場(chang)(chang)發射掃(sao)描(miao)電鏡對周圍震動(dong)(dong)、環(huan)境噪聲(sheng)以及外(wai)來雜散(san)磁場(chang)(chang)的(de)干(gan)擾(rao)要(yao)求比(bi)較(jiao)嚴格，因此應通(tong)(tong)過(guo)加(jia)裝(zhuang)(zhuang)減(jian)震臺、外(wai)圍輔助設施(shi)(shi)安放在電鏡室(shi)的(de)隔間(jian)、測試時勿(wu)大(da)聲(sheng)說(shuo)話、安裝(zhuang)(zhuang)消磁器(qi)等措施(shi)(shi)來減(jian)少對高倍圖像(xiang)(xiang)采集(ji)的(de)影響。

另(ling)外，掃描(miao)電鏡的地(di)線必須是一條專用的獨立地(di)線，良(liang)好(hao)的接(jie)地(di)能(neng)有效提高(gao)電鏡圖(tu)像和能(neng)譜譜圖(tu)的信噪(zao)比和穩定(ding)性。總之，日常操作過程(cheng)中要嚴格控(kong)制電鏡室內的環境(jing)條件(jian)，以(yi)保(bao)證掃描(miao)電鏡能(neng)正常安全可靠(kao)地(di)運行。以(yi)Gemini 500掃描(miao)電鏡為例，其環境(jing)條件(jian)要求如下：溫度保(bao)持在20~24℃，相(xiang)對(dui)濕度小(xiao)于(yu)65%，交流磁場強度小(xiao)于(yu)1mG（10-7T），環境(jing)噪(zao)聲小(xiao)于(yu)65 dB，接(jie)地(di)電阻小(xiao)于(yu)0.1?。

2、電子光學系統維護

在電(dian)子(zi)光(guang)學系(xi)統中，燈(deng)絲和光(guang)闌的狀況(kuang)直接影響(xiang)掃描(miao)(miao)電(dian)鏡的圖像質量(liang)。以Gemini 500掃描(miao)(miao)電(dian)鏡為例(li)，其電(dian)子(zi)光(guang)學系(xi)統維護如(ru)下(xia)：

（1）燈絲維(wei)護：

a、盡(jin)量減(jian)少開(kai)關電(dian)子束高壓和(he)抽放真空的(de)(de)次(ci)數(shu)，保(bao)持(chi)鏡筒的(de)(de)高真空度，減(jian)緩燈(deng)絲的(de)(de)氧化，延長使用壽命和(he)效(xiao)率。

b、采用低電壓(ya)和小孔徑的光闌，降低燈絲電流，可有效減緩燈絲的損(sun)耗。

c、在日常使用(yong)中(zhong)切勿關閉(bi)燈絲(si)，影響燈絲(si)壽命。

d、待觀察樣品一定要干燥(zao)，不(bu)含水(shui)分和其他揮發性物質，以防引起燈絲熔斷或驟滅。

（2）物鏡(jing)光(guang)闌(lan)維護

a、采用較遠的工作(zuo)距離和合適的光(guang)闌(lan)(lan)孔徑，保持光(guang)闌(lan)(lan)清(qing)潔。

b、盡量(liang)減少真空系統自身(shen)帶來的污染，延長(chang)光闌的使用壽(shou)命，如機(ji)械(xie)泵應定期換油，冷卻循環水(shui)機(ji)要有(you)足夠的制冷量(liang)。

c、磁性樣品要預(yu)先消磁，因其會影響(xiang)電子束運動軌(gui)跡(ji)，且容易吸附到真空腔室內部(bu)，污染光闌。

d、生物等含水(shui)或易揮發溶劑的樣品必須(xu)干燥(zao)，以防氣體揮發造成光闌等部件的損壞。

e、不導(dao)(dao)電(dian)或導(dao)(dao)電(dian)性差的(de)樣品(pin)表面噴(pen)鍍(du)金屬膜，提高樣品(pin)的(de)導(dao)(dao)電(dian)導(dao)(dao)熱性能，減少電(dian)子束(shu)對樣品(pin)的(de)熱損傷(shang)和熱分解(jie)，避免影響電(dian)鏡性能。

f、斷口或塊體等樣(yang)品(pin)在測試前可用酒(jiu)精或丙酮沖洗，有(you)效去(qu)除污漬，保證(zheng)樣(yang)品(pin)干(gan)凈無污染物(wu)。

g、粉末樣品(pin)一定要粘牢，并用洗耳球或壓縮氣體吹掃，避(bi)免污染電鏡光闌等部(bu)件。

h、場發射(she)的光(guang)(guang)闌(lan)一般清(qing)洗1次后(hou)即(ji)更換(huan)新光(guang)(guang)闌(lan)。

3、真空系統維護

為保(bao)證電(dian)(dian)(dian)子(zi)光學(xue)系(xi)統(tong)的(de)(de)正常工(gong)作，掃描(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)鏡(jing)(jing)對鏡(jing)(jing)筒(tong)內的(de)(de)真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)度(du)(du)(du)(du)和樣(yang)品室的(de)(de)真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)度(du)(du)(du)(du)有一(yi)(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)要求。真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)度(du)(du)(du)(du)不(bu)足除了會引起(qi)樣(yang)品被污(wu)染外，還會造(zao)成燈(deng)絲(si)壽命下降、高壓(ya)電(dian)(dian)(dian)極間放電(dian)(dian)(dian)等問題。不(bu)同類型的(de)(de)掃描(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)鏡(jing)(jing)對真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)要求不(bu)盡相同，對于Gemini 500型高精度(du)(du)(du)(du)高真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)的(de)(de)場發射掃描(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)鏡(jing)(jing)，其真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)系(xi)統(tong)主要由前(qian)級(ji)無油機械(xie)泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)、無油磁懸浮渦輪分子(zi)泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)、離(li)子(zi)泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)三級(ji)真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)組成，以(yi)維持電(dian)(dian)(dian)子(zi)光學(xue)系(xi)統(tong)的(de)(de)超高真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)。樣(yang)品室的(de)(de)真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)度(du)(du)(du)(du)System Vacuum一(yi)(yi)(yi)般(ban)要求在5.0×10-6mbar以(yi)上，由機械(xie)泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)和分子(zi)泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)來(lai)實現，電(dian)(dian)(dian)子(zi)槍的(de)(de)真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)度(du)(du)(du)(du)Gun Vacuum一(yi)(yi)(yi)般(ban)不(bu)低于1.0×10-9mbar，由離(li)子(zi)泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)來(lai)實現。機械(xie)泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)先(xian)預(yu)抽(chou)樣(yang)品室的(de)(de)真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)，達(da)(da)到所需真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)度(du)(du)(du)(du)后(hou)，分子(zi)泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)啟動繼(ji)續(xu)抽(chou)樣(yang)品室的(de)(de)真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)，當分子(zi)泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)的(de)(de)排氣速度(du)(du)(du)(du)達(da)(da)到額定(ding)(ding)速度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)50%后(hou)，潘寧(ning)規開始(shi)工(gong)作；當樣(yang)品室的(de)(de)真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)度(du)(du)(du)(du)達(da)(da)到2×10-5mbar以(yi)上，離(li)子(zi)泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)啟動開始(shi)抽(chou)鏡(jing)(jing)筒(tong)的(de)(de)真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)。

4、在日常維護中注意點

（1）更換樣品時，一(yi)定要將隔離閥CIV關(guan)閉，使鏡(jing)筒(tong)與樣品室(shi)隔開，以保持(chi)鏡(jing)筒(tong)內的真空(kong)不被破壞。

（2）長期保持鏡(jing)(jing)筒在一定的(de)真空狀態，即(ji)使掃(sao)描電鏡(jing)(jing)不工作(zuo)期間，也要做到每周開(kai)機1~2次，以防(fang)鏡(jing)(jing)筒內(nei)部銹蝕。

（3）檢查真(zhen)(zhen)空泵(beng)工作時是否有異響(xiang)，清潔真(zhen)(zhen)空泵(beng)的散熱風扇和過濾器，定期更換真(zhen)(zhen)空泵(beng)的密封套件。

（4）定期對離子泵進行烘烤。