透射电镜系统解析及日常维护

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1、透射电镜系统解析及日常维护1第一篇.透射电镜系统解析2系统解析分类真空系统高压系统电子光学系统特殊功能应用3第一，真空系统机械泵解析扩散泵解析离子泵解析抽真空时序解析真空规解析41.机械泵解析工作过程：吸气—压缩—排气。机械泵油起润滑，密封和堵塞缝隙的作用。机械泵不工作时，应使进气口处于大气状态，以防止返油。由于极限压强较高，常用做前级泵(预抽泵)。5旋转机械泵剖面图62.扩散泵解析水冷套；2.喷油嘴；3.导流管；4.泵壳；5.加热器工作过程：油蒸发—喷射—凝结，重复循环由于射流具有工作过程高流速(约200米/秒)、高密度、高分子量(300—500)，故能

2、有效地带走气体分子。扩散泵不能单独使用，一般采用机械泵为前级泵，以满足出口压强(最大40Pa)，如果出口压强高于规定值，抽气作用就会停止。3.离子泵(溅射离子泵)解析工作过程：气体分子电离－潘宁放电－离子轰击钛溅射－化学吸附及掩埋吸附分子由于使气体分子电离并在阴极钛板上形成溅射并提供活性的钛金属进行1).化学吸附2).掩埋吸附在阳极筒吸附分子以及阴极的边角部分的惰性气体分子，故吸收气体分子。离子泵一般采用扩散泵作为前级泵来提供10-3Pa的启动压强。且一旦进入正常工作压强，离子泵应与前级泵隔开。8离子泵的氩不稳定性：溅射离子泵在排除氩等惰性气体原子时，真空系

3、统内的压强会脉冲式上升，然后下降。离子泵的寿命：由于离子轰击钛阴极板并且不断溅射，理论上钛板被溅射完毕时泵的寿命才算终结。但事实上因钛阴极溅射主要出现在对着阳极筒的中心区域，长期使用会出现这个区域穿孔，寿命就已完结。离子泵烘烤：由于泵体暴露于大气及吸附大量的水汽，或长期使用后使泵体吸附气体分子增多影响泵的启动及抽速和极限压强。烘烤使泵体上易脱附的气体分子脱附（烘烤时通常把离子泵与前级泵相连，抽走脱附的气体分子），这样使得离子泵恢复青春。建议：在离子泵真空差时进行烘烤，烘烤时间要大于2天。94.抽真空时序解析P1表示为镜筒的PIRANI规，P2表示为电子枪的P

4、IRAN规，P3表示为照相室的PIRANI规，P4表示为样品室的PIRANI规，P5表示为预抽罐的PIRANI规。PE表示为潘宁规RP表示旋转机械泵，RT表示预抽罐，DP表示扩散泵，SIP表示溅射离子泵V1－－－V21表示阀门，除了V17，其它阀门和实芯为OPEN状态，空心为CLOSE状态。V17状态与其他相反。返回JEM-2010真空图10开机V17关闭30秒后V13打开系统进入20分钟DP电炉加热到预定温度以及预抽RT(P5)的状态。20分钟后系统进入自动抽真空，当P1,P2,P3,P4值从250到170为RP预抽，进入170为DP预抽。当PEG为5X1

5、0-3Pa时SIP启动。当P1,P2,P3,P4值低于35时，说明系统进入READY状态（高真空时PIRANI值设为25）11JEM-2100真空图PI1表示为镜筒的PIRANI规，PI2表示为电子枪的PIRAN规，PI3表示为照相室的PIRANI规，PI4表示为样品室的PIRANI规，PI5表示为预抽罐的PIRANI规。PEG表示为潘宁规RP表示旋转机械泵，RT表示预抽罐，DP表示扩散泵，SIP表示溅射离子泵V1－－－V21表示阀门，除了V17，其它阀门和绿芯为OPEN状态，黑心为CLOSE状态。V17状态与其他相反。125.真空规解析PIRANI规（皮拉

6、尼规）：1).它是利用热传导原理来工作的。2).把在常温下相同的电阻丝分别装在待测的PIRANI管中，和用高真空密封的闭口管中。利用这两个电阻丝建立平衡电路。当待测体为高真空时，电路处于平衡状态，平衡电流设定为25uA。当待测体为大气状态时，电路处于不平衡状态，平衡电流设定为250uA。3).所以PIRANI规存在两个工作点，有时我们要进行校正。13PENING规（潘宁规）：1).根据潘宁放电(加上正交电磁场的磁约束放电)现象来检测真空的规计。2).潘宁放电现象：在正交电磁场下气体分子电离产生的离子质量远大于电子，故不受磁场的约束达到阴极消失且不引起空间电荷

7、。放电电子受磁场的约束在阳极附近相当长的时间，在与气体分子不断碰撞并产生离子。3).故潘宁规通过测定放电电流来计算真空的。14第二.高压系统高压READY条件灯丝READY条件BeamCurrent解析偏压Bias解析151.高压READY条件真空READY：SIP启动，并抽镜筒与电子枪的真空（即连通镜筒与电子枪的阀门要打开）且真空指示进入10-4Pa。但要求低于1X10-4Pa时，才可以加高压。电子枪的SF6气体压力不能低于0.28MPa(此处有压力检测开关)高压电源正常供给（对于JEM-2010要把LENS开关打开）。高压电缆处的位置检测开关应处于合并状

8、态。162.灯丝READY条件高压READY,且高压