臺式電鏡的核心部件之一是電子槍,它負責發射高能電子束。這些電子在電磁透鏡系統的作用下被聚焦成細束,確保能夠準確地轟擊到樣品表面的特定區域。當聚焦后的電子束打到樣品上時,會與樣品中的原子發生相互作用,激發出多種信號,主要包括二次電子、背散射電子和特征X射線等。這些信號攜帶了關于樣品表面形貌、成分及晶體結構等信息。
探測器接收來自樣品的各種信號,并將它們轉換為電信號。這些電信號隨后經過放大器放大處理,并傳輸到顯示器上形成圖像。通過分析這些圖像,研究人員可以獲取樣品表面的微觀結構和性質信息。在掃描模式下,電子束按照預定的程序在樣品表面進行逐點掃描,同時收集每個點產生的信號強度數據。計算機系統根據這些數據重建出樣品表面的三維模型或二維投影圖,從而實現對樣品的高分辨率成像。
臺式電鏡的使用注意事項:
1.安全防護方面
-防止觸電:在操作前確保設備接地良好,避免接觸高壓部件和帶電導線。嚴禁濕手操作儀器,以防發生觸電事故。
-避免輻射危害:雖然臺式電鏡的輻射劑量相對較低,但長時間暴露仍可能對人體健康產生影響。操作人員應盡量減少在設備附近的停留時間,尤其是在高電壓運行狀態下。必要時可佩戴個人防護裝備,如鉛圍裙等。
-防止機械傷害:注意儀器的運動部件,如樣品臺、鏡頭等的運動軌跡,避免手指或其他身體部位被夾傷。在移動樣品或調整部件時要小心謹慎,不要強行扳動或拉扯。
2.樣品相關注意事項
-樣品兼容性:了解儀器對樣品尺寸、形狀、重量等方面的限制,確保所使用的樣品符合儀器的要求。過大、過重或不規則形狀的樣品可能會影響設備的正常運行甚至損壞儀器。
-樣品清潔度:保持樣品表面的清潔,避免灰塵、雜質等污染物影響觀察效果。在制備和安裝樣品過程中,要使用干凈的工具和容器,防止引入額外的污染源。
-特殊樣品處理:對于磁性、易燃易爆等特殊性質的樣品,需要采取特殊的處理措施和安全防范手段。例如,對于磁性樣品,要使用非磁性夾具固定;對于易燃易爆樣品,應在安全的環境下進行操作,并嚴格控制實驗條件。
3.儀器維護與保養
-定期清潔:定期清理儀器內部的灰塵、污垢和雜物,特別是電子光學系統、真空系統等關鍵部件。可以使用干凈的壓縮空氣吹掃、軟毛刷輕拂等方式進行清潔,但要注意不要損壞敏感元件。
-校準與檢定:按照儀器的使用手冊規定的時間間隔和方法進行校準和檢定,確保儀器的各項性能指標符合要求。例如,定期檢查加速電壓的準確性、透鏡的聚焦性能等,并及時進行調整和維修。
-正確關機程序:在使用完畢后,按照規定的順序關閉儀器的各個部分,先降低加速電壓至零,然后依次關閉其他電源開關,釋放真空系統。不要突然斷電或違規操作,以免損壞儀器設備。
4.環境要求
-穩定的工作環境:臺式電鏡應放置在溫度、濕度相對穩定的環境中,避免劇烈的溫度變化和濕度波動對儀器性能產生影響。理想的工作溫度一般在20℃左右,相對濕度控制在40-60之間。
-防震措施:采取有效的防震措施,減少外界振動對儀器的干擾。可以將儀器安裝在堅固的工作臺上,并在周圍設置減震裝置,如橡膠墊等。
-避免電磁干擾:遠離強磁場、電磁輻射源等干擾因素,以免影響電子束的穩定性和成像質量。在使用手機、微波爐等電子設備時要與電鏡保持一定的距離。