一、掃描電鏡日常維護(hù)和保養(yǎng)的目的是什么

日常保養(yǎng)和維護(hù)的目的：最大限度消除掃描電鏡的干擾因素，使得掃描電鏡工作處于最佳狀態(tài)，獲得良好的圖像質(zhì)量和分析結(jié)果。同時(shí)通過(guò)日常維護(hù)保養(yǎng)，能夠及早發(fā)現(xiàn)和解決潛在問(wèn)題。

從掃描電鏡的干擾因素我們可以知道，大部分干擾是常量，變量主要是污染對(duì)電子光學(xué)系統(tǒng)的干擾。因此電子光學(xué)系統(tǒng)的清洗和真空系統(tǒng)的維護(hù)成為日常保養(yǎng)和維護(hù)的重點(diǎn)。

二、 掃描電鏡的維護(hù)保養(yǎng)方法介紹

1、環(huán)境條件維護(hù)

掃描電鏡的外部環(huán)境條件一般涉及溫度、濕度、排氣、震動(dòng)/噪聲、磁場(chǎng)和接地等因素，這些因素會(huì)干擾電子束的正常運(yùn)動(dòng)軌跡，使圖像漂移、抖動(dòng)、變形或扭曲。為了保證掃描電鏡和能譜的正常工作，室內(nèi)溫度一般控制在18~25℃之間，相對(duì)濕度控制在40%~70%之間，常用空調(diào)、除濕機(jī)等外加設(shè)施來(lái)維持室內(nèi)溫度和濕度的相對(duì)穩(wěn)定，以避免電鏡內(nèi)部電子元件的損壞。為保證電鏡室內(nèi)空氣流通，通常會(huì)加裝一個(gè)對(duì)外排氣扇，使室內(nèi)通風(fēng)換氣。由于場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡對(duì)周圍震動(dòng)、環(huán)境噪聲以及外來(lái)雜散磁場(chǎng)的干擾要求比較嚴(yán)格，因此應(yīng)通過(guò)加裝減震臺(tái)、外圍輔助設(shè)施安放在電鏡室的隔間、測(cè)試時(shí)勿大聲說(shuō)話、安裝消磁器等措施來(lái)減少對(duì)高倍圖像采集的影響。

另外，掃描電鏡的地線必須是一條專用的獨(dú)立地線，良好的接地能有效提高電鏡圖像和能譜譜圖的信噪比和穩(wěn)定性。總之，日常操作過(guò)程中要嚴(yán)格控制電鏡室內(nèi)的環(huán)境條件，以保證掃描電鏡能正常安全可靠地運(yùn)行。以Gemini 500掃描電鏡為例，其環(huán)境條件要求如下：溫度保持在20~24℃，相對(duì)濕度小于65%，交流磁場(chǎng)強(qiáng)度小于1mG（10-7T），環(huán)境噪聲小于65 dB，接地電阻小于0.1?。

2、電子光學(xué)系統(tǒng)維護(hù)

在電子光學(xué)系統(tǒng)中，燈絲和光闌的狀況直接影響掃描電鏡的圖像質(zhì)量。以Gemini 500掃描電鏡為例，其電子光學(xué)系統(tǒng)維護(hù)如下：

（1）燈絲維護(hù)：

a、盡量減少開(kāi)關(guān)電子束高壓和抽放真空的次數(shù)，保持鏡筒的高真空度，減緩燈絲的氧化，延長(zhǎng)使用壽命和效率。

b、采用低電壓和小孔徑的光闌，降低燈絲電流，可有效減緩燈絲的損耗。

c、在日常使用中切勿關(guān)閉燈絲，影響燈絲壽命。

d、待觀察樣品一定要干燥，不含水分和其他揮發(fā)性物質(zhì)，以防引起燈絲熔斷或驟滅。

（2）物鏡光闌維護(hù)

a、采用較遠(yuǎn)的工作距離和合適的光闌孔徑，保持光闌清潔。

b、盡量減少真空系統(tǒng)自身帶來(lái)的污染，延長(zhǎng)光闌的使用壽命，如機(jī)械泵應(yīng)定期換油，冷卻循環(huán)水機(jī)要有足夠的制冷量。

c、磁性樣品要預(yù)先消磁，因其會(huì)影響電子束運(yùn)動(dòng)軌跡，且容易吸附到真空腔室內(nèi)部，污染光闌。

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

e、不導(dǎo)電或?qū)щ娦圆畹臉悠繁砻鎳婂兘饘倌ぃ岣邩悠返膶?dǎo)電導(dǎo)熱性能，減少電子束對(duì)樣品的熱損傷和熱分解，避免影響電鏡性能。

f、斷口或塊體等樣品在測(cè)試前可用酒精或丙酮沖洗，有效去除污漬，保證樣品干凈無(wú)污染物。

g、粉末樣品一定要粘牢，并用洗耳球或壓縮氣體吹掃，避免污染電鏡光闌等部件。

h、場(chǎng)發(fā)射的光闌一般清洗1次后即更換新光闌。

3、真空系統(tǒng)維護(hù)

為保證電子光學(xué)系統(tǒng)的正常工作，掃描電鏡對(duì)鏡筒內(nèi)的真空度和樣品室的真空度有一定的要求。真空度不足除了會(huì)引起樣品被污染外，還會(huì)造成燈絲壽命下降、高壓電極間放電等問(wèn)題。不同類型的掃描電鏡對(duì)真空度的要求不盡相同，對(duì)于Gemini 500型高精度高真空的場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡，其真空系統(tǒng)主要由前級(jí)無(wú)油機(jī)械泵、無(wú)油磁懸浮渦輪分子泵、離子泵三級(jí)真空泵組成，以維持電子光學(xué)系統(tǒng)的超高真空。樣品室的真空度System Vacuum一般要求在5.0×10-6mbar以上，由機(jī)械泵和分子泵來(lái)實(shí)現(xiàn)，電子槍的真空度Gun Vacuum一般不低于1.0×10-9mbar，由離子泵來(lái)實(shí)現(xiàn)。機(jī)械泵先預(yù)抽樣品室的真空，達(dá)到所需真空度后，分子泵啟動(dòng)繼續(xù)抽樣品室的真空，當(dāng)分子泵的排氣速度達(dá)到額定速度的50%后，潘寧規(guī)開(kāi)始工作；當(dāng)樣品室的真空度達(dá)到2×10-5mbar以上，離子泵啟動(dòng)開(kāi)始抽鏡筒的真空。

4、在日常維護(hù)中注意點(diǎn)

（1）更換樣品時(shí)，一定要將隔離閥CIV關(guān)閉，使鏡筒與樣品室隔開(kāi)，以保持鏡筒內(nèi)的真空不被破壞。

（2）長(zhǎng)期保持鏡筒在一定的真空狀態(tài)，即使掃描電鏡不工作期間，也要做到每周開(kāi)機(jī)1~2次，以防鏡筒內(nèi)部銹蝕。

（3）檢查真空泵工作時(shí)是否有異響，清潔真空泵的散熱風(fēng)扇和過(guò)濾器，定期更換真空泵的密封套件。

（4）定期對(duì)離子泵進(jìn)行烘烤。