电镜学堂丨常规拍摄最后一讲:环境影响不容忽视!


Hi,大家好。TESCAN电镜学堂之《扫描电子显微镜及微区分析技术》连载到现在,已经是第13期了。本书中关于扫描电子显微镜的基础理论部分已全部分享给大家啦!今天将为大家总结一下电镜常规拍摄需要注意的问题


利用扫描电镜观察样品时会关注分辨率、衬度、景深、形貌的真实性、其他分析的需要等等,不同的关注点之间需要不同的拍摄条件,有时甚至相互矛盾。


那我们该如何根据样品类型以及所关注的问题选择合适的电镜条件呢?


电镜的工作条件包括很多,加速电压、束流束斑、工作距离、光阑大小、明暗对比度、探测器的选择等。前几期我们已经介绍过对于加速电压、束斑束流、工作距离、明暗对比度、探测器等等,该如何根据实际应用需求选择。


§1. 加速电压的选择


→戳这里,查看完整版电镜学堂丨电镜操作之如何巧妙选择加速电压?


§2. 束流束斑的选择


→戳这里,查看完整版:电镜学堂丨电镜使用中,如何选择合适的束斑束流?


§3. 工作距离的影响


→戳这里,查看完整版:电镜学堂丨工作距离的选择,对电镜拍摄会有什么影响?


§4§5. 明暗对比度、探测器选择的影响


→戳这里,查看完整版:电镜学堂丨电镜那么多探测器,拍摄时我到底该如何选择?



本期,也将为大家简短介绍一下环境因素对于电镜在常规拍摄中的影响。


§6. 环境因素


要获得一个理想的电镜照片需要注意各种条件,有时需求关注点不同,即使同一个样品的同一个区域也会用到不同的拍摄条件,这对操作者有比较高的要求。


此外,电镜维护状态、样品情况、环境因素等也对电镜照片的质量影响很大。尤其是环境因素,环境干扰主要是外部振动干扰和电磁干扰两者。


振动干扰主要表现为非连续性的条纹,间断性出现,如图5-46。一般实验室的地面振动频率都在30-40Hz。对于几个赫兹的低频振动,往往会和电镜的固有频率重合,产生共振,因此对低频振动要求更严格;对于高频振动,允许的幅度相对大一倍左右。在白天,人为的振动,如机械、交通、人的走动都有可能引起较大的振动干扰,高标准的电镜实验室,都设置在较为僻静的地方。高分辨电子显微镜,对空气中的声波也很敏感,需要避免喧嚣的环境,以及空调的出风口避免直吹镜筒等等。

图5-46  典型的振动干扰

图5-46  典型的振动干扰


电镜的减振方式主要有:机械橡胶减振、气垫减振和主动隔振。不同的减振方式对振动的要求也不一样,一般被动隔振 (机械橡胶):<4 μm/s below 30Hz、<8 μm/s above 30 Hz;被动隔振(气垫):<6 μm/s below 30 Hz 、<12μm/s above 30;主动隔振:<12 μm/s below 30 Hz、<24 μm/s above 30 Hz。


一般很多钨灯丝电镜采用机械橡胶隔振、场发射电镜采用气垫减振。如果依然达不到要求,则要升级为更为昂贵的主动减震。TESCAN的高分辨场发射电镜和双束电镜直接标配了主动式减振,在抗震性能上具有卓越的表现。


除了振动,杂散电磁场干扰也是困扰电镜图片质量的重要因素。杂散磁场对电镜图像可能会产生严重的连续性条纹,如图5-47,有无磁场干扰的对比。

图5-47  无磁场干扰(左)和有磁场干扰(右)的对比

图5-47  无磁场干扰(左)和有磁场干扰(右)的对比


杂散电磁场的主要来源有:1、电镜附近的大功率变压器,磁饱和稳压器,大功率的电机等;2、附近有强电流的电缆、大容量的UPS等;3、没有很好的接地;4、其它仪器的干扰等。要消除杂散磁场,需要给电镜室安装消磁器。如图5-48是消磁器开关前后的对比。

图5-48  消磁器开(左)和关(右)的对比

图5-48  消磁器开(左)和关(右)的对比


更多详细内容请参考场地环境对电镜的这些影响,你真的知道吗?



To 每一位“TESCAN电镜学堂”的读者:


2017年8月—2018年8月,一年12个月365天,“TESCAN电镜学堂”一共更新了13期,分享了扫描电子显微镜的基础理论知识以及电镜拍摄的主要注意事项。因为系列文章满满的干货和实用小技巧,“电镜学堂”系列受到了很多人的喜爱,我们的每期问答小礼物“印刷版书籍”更是受到了追捧。



谢谢大家给予“TESCAN电镜学堂”的支持,我们会继续努力,提供更多更丰富更实用的案例和技巧!希望能够帮助行业内更多电镜工作者深入了解电镜相关技术的原理、结构以及最新发展状况,将电镜在材料研究中发挥出更加优秀的性能!

说明:本书剩余的11章节涉及扫描电镜的高阶应用和维护及能谱、EBSD基础理论和相关实践知识,将不在本系列课程中继续连载。

如有感兴趣的同学,请关注TESCAN高阶应用免费培训班(该部分仅针对TESCAN用户):TESCAN学院丨2018年度扫描电镜高阶应用培训计划最新出炉!



上期奖品

上期获奖的两位用户@风从山中来@Amethyst,请在3个工作日内后台私信小编邮寄地址,我们会在收到您的信息并核实后即刻寄出奖品。



“有奖问答”奖品 (印刷书籍1本)

简介



《扫描电子显微镜及微区分析技术》是由业内资深的技术专家李威老师(原上海交通大学扫描电镜专家,现任TESCAN技术专家)、焦汇胜博士(英国伯明翰大学材料科学博士,现任TESCAN技术专家)、李香庭教授(电子探针领域专家,兼任全国微束分析标委会委员、上海电镜学会理事)编著,并于2015年由东北师范大学出版社出版发行。本书编者都是非常资深的电镜工作者,在科研领域工作多年,李香庭教授在电子探针领域有几十年的工作经验,对扫描电子显微镜、能谱和波谱分析都有很深的造诣,本教材从实战的角度出发编写,希望能够帮助到广大电镜工作者,特别是广泛的TESCAN客户。






↓  往期课程,请戳以下文字或点击阅读原文: