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Primeiro, vamos discutir as causas das vibrações de baixa frequência. Testes repetidos mostraram que as vibrações de baixa frequência são causadas principalmente pelas ressonâncias do edifício. As especificações construtivas de edifícios industriais e civis são geralmente semelhantes em termos de altura do piso, profundidade, vão, secções de vigas e pilares, paredes, vigas de piso, lajes de jangadas, etc. características comuns podem ser identificadas. Aqui estão alguns padrões observados nas vibrações de edifícios: 1. Edifícios com plantas lineares ou pontiagudas tendem a exibir ressonâncias de baixa frequência maiores, enquanto aqueles com outras formas, como T, H, L, S ou U, têm ressonâncias menores. 2. Em edifícios com plantas baixas lineares, as vibrações ao longo do eixo longo são frequentemente mais pronunciadas do que aquelas ao longo do eixo curto. 3. No mesmo edifício, o primeiro andar sem subsolo normalmente sofre as menores vibrações. À medida que a altura do piso aumenta, as vibrações pioram. As vibrações no primeiro andar de um edifício com subsolo são semelhantes às do segundo andar, e as vibrações mais baixas são normalmente observadas no nível mais baixo do subsolo. 4. As vibrações verticais são geralmente maiores que as horizontais e são independentes do nível do piso. 5. Lajes de piso mais espessas resultam em diferenças menores entre vibrações verticais e horizontais. Na maioria dos casos, as vibrações verticais são maiores que as vibrações horizontais. 6. A menos que exista uma fonte de vibração significativa, as vibrações no mesmo piso de um edifício são geralmente consistentes. Isso se aplica a locais no meio de uma sala, bem como perto de paredes, colunas ou vigas suspensas. Porém, mesmo que as medições sejam realizadas no mesmo local, sem qualquer movimento e com intervalo de alguns minutos, os valores provavelmente serão diferentes. Agora que conhecemos as fontes e características das vibrações de baixa frequência, podemos tomar medidas de melhoria direcionadas e fazer avaliações avançadas das condições de vibração em determinados ambientes. Melhorar as vibrações de baixa frequência pode ser caro e, às vezes, não é viável devido a restrições ambientais. Assim, em aplicações práticas, muitas vezes é vantajoso escolher ou mudar para um local melhor para operar um laboratório de microscópio eletrônico. A seguir, vamos discutir o impacto das vibrações de baixa frequência e possíveis soluções. As vibrações abaixo de 20 Hz têm um efeito perturbador significativo nos microscópios eletrônicos, conforme ilustrado nas figuras a seguir. Imagem 1 Imagem 2 Imagem 1 e Imagem 2 foram tiradas pelo mesmo Scanning Eelétron Microscópio (ambos em 300kx ampliação). No entanto, devido à presença de interferência de vibração, a Imagem 1 tem irregularidades perceptíveis na direção horizontal (em segmentos) e a clareza e a resolução da imagem são significativamente reduzidas. Imagem 2é o resultado obtido da mesma amostra após eliminar a interfer...

O ambiente de um laboratório de microscopia eletrônica não afeta diretamente o microscópio eletrônico em si, mas afeta a qualidade da imagem e o desempenho geral do microscópio. Durante a operação de um microscópio eletrônico, o fino feixe de elétrons precisa viajar em um ambiente de alto vácuo, cobrindo uma distância de 0,7 metros (para Senlatamento Eelétron Microscópioe) a mais de 2 metros (para transmissão TEelétrons Mmicroscópioe). Ao longo do caminho, fatores externos como campos magnéticos, vibrações do solo, ruído no ar e fluxos de ar podem fazer com que o feixe de elétrons se desvie do caminho pretendido, levando a uma degradação na qualidade da imagem. Portanto, requisitos específicos precisam ser atendidos para o ambiente circundante. A blindagem eletromagnética passiva de baixa frequência envolve principalmente dois métodos, que diferem no material de blindagem usado: um método usa materiais de alta permeabilidade (como aço, aço silício e ligas mu-metálicas), e o outro método usa materiais de alta condutividade(como cobre e alumínio). Embora os princípios de funcionamento destes dois métodos sejam diferentes, ambos conseguem uma redução eficaz dos campos magnéticos ambientais. A. O método de material de alta permeabilidade, também conhecido como método de desvio de circuito magnético, funciona encerrando um espaço finito (Região A) com materiais de alta permeabilidade. Quando a intensidade do campo magnético ambiental é Ho, a relutância magnética do material de alta permeabilidade é muito menor que a do ar (o aço Q195 comum tem uma permeabilidade de 4.000, o aço silício varia de 8.000 a 12.000, as ligas de metal mu têm uma permeabilidade de 24.000, enquanto o ar tem um valor aproximado de 1). Aplicando a lei de Ohm, quando Rs é muito menor que Ro, a intensidade do campo magnético dentro do espaço fechado (Região A) diminui para Hi, alcançando a desmagnetização (ver Figura 1 e Figura 2, onde Ri representa a relutância do ar dentro do espaço A, e Rs representa a relutância do material de blindagem). Dentro do material de blindagem, os domínios magnéticos sofrem vibração e dissipam energia magnética na forma de calor sob a ação do campo magnético. Como o aço silício e as ligas mu-metálicas apresentam anisotropia na permeabilidade e não podem ser martelados, dobrados ou soldados durante a construção (embora teoricamente, o tratamento térmico possa melhorar essas propriedades, é impraticável para grandes produtos fixos), seu desempenho eficaz é significativamente reduzido. No entanto, eles ainda podem ser usados ​​para fins suplementares ou de reforço em certas áreas especiais sem martelar, dobrar ou soldar. Os materiais de alta permeabilidade são caros, por isso geralmente não são amplamente utilizados na blindagem de microscópios eletrônicos e são vistos apenas em algumas áreas específicas (como aberturas de portas, aberturas de guias de onda, etc.). A eficácia do método de desvio do circuito magnético está aproximadamente linearmente rel...

O ambiente de um laboratório de microscopia eletrônica não afeta diretamente o microscópio eletrônico em si, mas afeta a qualidade da imagem e o desempenho geral. Durante a operação de um microscópio eletrônico, o fino feixe de elétrons precisa viajar em um ambiente de alto vácuo, cobrindo uma distância de 0,7 metros (para Senlatamento Eelétron Microscope) a mais de 2 metros (para Ttransmissão Eelétron Microscope). Ao longo do caminho, fatores externos como campos magnéticos, vibrações do solo, ruído no ar e fluxos de ar podem fazer com que o feixe de elétrons se desvie do caminho pretendido, levando a uma degradação na qualidade da imagem. Portanto, requisitos específicos precisam ser atendidos para o ambiente circundante. O Asistema Lde frequência de fluxo Demagnetização S, composto principalmente por um detector, controlador, e bobina de desmagnetização, é um dispositivo especializado usado para mitigar campos eletromagnéticos de baixa frequência de 0,001 Hz a 300 Hz, conhecido como emmagnetizador D. Desmagnetizadores podem ser categorizados em tipos AC e DC com base em suas faixas de trabalho, e alguns modelos combinam os dois tipos para atender a diferentes ambientes de trabalho. As vantagens dos desmagnetizadores de baixa frequência incluem seu tamanho pequeno, peso leve, design que economiza espaço e a capacidade de instalação pós-construção. Eles são particularmente adequados para ambientes onde é difícil construir blindagem magnética, como salas limpas. Independentemente da marca, os princípios básicos de funcionamento dos desmagnetizadores são os mesmos. Eles usam um detector de três eixos para detectar sinais de interferência eletromagnética, controlar dinamicamente e emitir correntes anti-fase através de um controlador PID e gerar campos magnéticos anti-fase com bobinas de desmagnetização tridimensionais (normalmente três conjuntos de seis bobinas retangulares quase-Helmholtz ), neutralizando e cancelando efetivamente o campo magnético em uma área específica, reduzindo-o a um nível de intensidade mais baixo. A precisão teórica da desmagnetização dos desmagnetizadores pode chegar a 0,1m Gauss p-p, ou 10 nT, e alguns modelos afirmam uma precisão ainda melhor, mas isso só é alcançável no centro do detector e não pode ser medido diretamente por outros instrumentos devido à interferência mútua em locais próximos. distâncias ou o fenômeno da "Superfície Equipotencial" em distâncias maiores. Os desmagnetizadores ajustam automaticamente a corrente de desmagnetização com base nas mudanças no ambiente. Às vezes, a corrente pode ser significativa. É importante prestar atenção ao layout da fiação quando outros instrumentos sensíveis estiverem próximos para evitar interferência em sua operação normal. Por exemplo, dispositivos de exposição a feixes de elétrons foram afetados por detectores de campo magnético operando nas proximidades. O consumo de energia do controlador desmagnetizador é geralmente em torno de 250W a 300W. O detector do desmagneti...

O ambiente de um laboratório de microscopia eletrônica não afeta diretamente o microscópio eletrônico em si, mas afeta a qualidade da imagem e o desempenho geral do microscópio. Durante a operação de um microscópio eletrônico, o fino feixe de elétrons precisa viajar em um ambiente de alto vácuo, cobrindo uma distância de 0,7 metros (para Microscópio Eletrônico de Varredurae) até mais de 2 metros (para Microscópio Eletrônico de Varredurae) até mais de 2 metros (para Microscópio Eletrônico de Varredurae) 4Microscópio Eletrônico de Transmissãoe). Ao longo do caminho, fatores externos como campos magnéticos, vibrações do solo, ruído no ar e fluxos de ar podem fazer com que o feixe de elétrons se desvie do caminho pretendido, levando a uma degradação na qualidade da imagem. Portanto, requisitos específicos precisam ser atendidos para o ambiente circundante. Como é bem sabido, as ondas eletromagnéticas consistem em campos magnéticos e elétricos alternados. No entanto, é importante considerar a frequência ao medir ondas eletromagnéticas utilizando campos magnéticos ou elétricos. Na prática, é necessário levar em consideração a frequência. Em frequências muito baixas (à medida que a frequência tende a zero, equivalente a um campo magnético DC), a componente magnética da onda eletromagnética torna-se mais forte enquanto a componente elétrica enfraquece. À medida que a frequência aumenta, o componente elétrico se fortalece e o componente magnético diminui. Esta é uma transição gradual sem um ponto de viragem distinto. Geralmente, de zero a alguns quilohertz, o componente do campo magnético pode ser bem caracterizado, e unidades como Gauss ou Tesla são usadas para medir a intensidade do campo. Acima de 100 kHz, o componente do campo elétrico é melhor medido e a unidade usada para intensidade do campo é volts por metro (V/m). Ao lidar com um ambiente eletromagnético de baixa frequência com um forte componente de campo magnético, reduzir diretamente o campo magnético é uma abordagem eficaz. Próximo, vamos nos concentrar na aplicação prática de blindagem de um campo eletromagnético de baixa frequência (0-300 Hz) com uma intensidade de campo magnético variando de 0,5 a 50 miligauss (pico a pico) em um volume blindado de 40-120 metros cúbicos . Considerando a relação custo-benefício, o material de blindagem utilizado normalmente é a placa de aço de baixo carbono Q195 (anteriormente conhecida como A3). Como a perda por correntes parasitas de um único material espesso é maior do que a de múltiplas camadas finas (com a mesma espessura total), materiais mais espessos de camada única são preferidos, a menos que haja requisitos específicos. Vamos estabelecer um modelo matemático: 1. Derivação da fórmula Como a energia das ondas eletromagnéticas de baixa frequência é composta principalmente de energia do campo magnético, podemos usar materiais de alta permeabilidade para fornecer caminhos de desvio magnético para reduzir a densidade do fluxo magnético dentro do volume ...

Limite de difração Pontos de difração A difração ocorre quando uma fonte de luz pontual passa através de uma abertura circular, criando um padrão de difração atrás da abertura. Este padrão consiste em uma série de anéis concêntricos brilhantes e escuros conhecidos como discos Airy. Quando os discos de Airy de duas fontes pontuais se sobrepõem, ocorre interferência, tornando impossível distinguir entre as duas fontes. A distância entre os centros dos discos Airy, que é igual ao raio do disco Airy, determina o limite de difração. O limite de difração impõe uma limitação na resolução dos microscópios ópticos, impedindo a distinção resolúvel de objetos ou detalhes muito próximos. Quanto menor o comprimento de onda da luz, menor será o limite de difração e maior será a resolução. Além disso, os sistemas ópticos com maior abertura numérica (NA) têm um limite de difração menor e, portanto, maior resolução. Discos arejados A fórmula para calcular a resolução, NA representa a abertura numérica: Resoluçãoï¼rï¼ = 0,16λ / NA Ao longo da história, os cientistas embarcaram em uma jornada longa e desafiadora para ultrapassar o limite de difração em microscópios ópticos. Dos primeiros microscópios ópticos às modernas técnicas de microscopia de super-resolução, os pesquisadores têm explorado e inovado continuamente. Eles tentaram vários métodos, como o uso de fontes de luz de comprimento de onda mais curto, melhorando o design das objetivas e empregando técnicas de imagem especializadas. Alguns avanços importantes incluem: 1. Microscopia óptica de varredura de campo próximo (NSOM): NSOM usa uma sonda colocada próxima à superfície da amostra para aproveitar o efeito de campo próximo e obter imagens de alta resolução. 2. Microscopia de depleção de emissão estimulada (STED): STED utiliza o efeito de depleção de emissão estimulada de moléculas fluorescentes para obter imagens de super-resolução. 3. Microscopia de iluminação estruturada (SIM): O SIM melhora a resolução da imagem por meio de padrões de iluminação específicos e algoritmos de processamento de imagem. 4. Microscopia de localização de molécula única (SMLM): O SMLM alcança imagens de super-resolução localizando e rastreando com precisão moléculas fluorescentes individuais. 5. Microscopia de imersão em óleo: A imersão da lente objetiva em um óleo transparente aumenta a abertura numérica no espaço do objeto, resultando em melhor resolução. 6. Microscópio eletrônico: Ao substituir feixes de elétrons por feixes de luz, a microscopia eletrônica aproveita a natureza ondulatória da matéria de acordo com o princípio de de Broglie. Os elétrons, tendo massa em comparação aos fótons, possuem um comprimento de onda menor e exibem menos difração, permitindo maior resolução de imagem. Microscópio de fluorescência invertido Microscópio eletrônico de transmissão de emissão de campo CIQTEK 120kV TH-F120 Esses desenvolvimentos nos permitiram observar o mundo microscópico em um nível mais elevado, obtendo uma compreensão mais...

Você sabia que a luz pode criar som? No final do século XIX, o cientista Alexander Graham Bell (considerado um dos inventores do telefone) descobriu o fenômeno dos materiais que produzem ondas sonoras após absorverem a energia luminosa, conhecido como efeito fotoacústico.   Alexandre Graham Bell Fonte da imagem: Tecnologia Sina   Após a década de 1960, com o desenvolvimento da tecnologia de detecção de sinais fracos, surgiram microfones altamente sensíveis e microfones cerâmicos piezoelétricos. Cientistas desenvolveram uma nova técnica de análise espectroscópica baseada no efeito fotoacústico - espectroscopia fotoacústica, que pode ser usada para detectar substâncias de amostras e suas propriedades térmicas espectroscópicas, tornando-se uma ferramenta poderosa para pesquisas físico-químicas em compostos inorgânicos e orgânicos, semicondutores, metais, materiais poliméricos , etc.     Como podemos fazer a luz criar som? Conforme mostrado na figura abaixo, uma fonte de luz modulada por um monocromador, ou uma luz pulsada, como um laser pulsado, incide sobre uma célula fotoacústica. O material a ser medido na célula fotoacústica absorve energia luminosa, e a taxa de absorção varia com o comprimento de onda da luz incidente e do material. Isto se deve aos diferentes níveis de energia das moléculas atômicas constituídas nos diferentes materiais, e a taxa de absorção da luz pelo material aumenta quando a frequência ν da luz incidente está próxima do nível de energia hν. As moléculas atômicas que saltam para níveis de energia mais elevados após absorverem a luz não permanecem nos níveis de energia mais elevados; em vez disso, eles tendem a liberar energia e relaxar de volta ao estado fundamental mais baixo, onde a energia liberada geralmente aparece como energia térmica e faz com que o material se expanda termicamente e mude de volume. Quando restringimos o volume de um material, por exemplo, empacotando-o numa célula fotoacústica, a sua expansão provoca alterações na pressão. Após aplicar uma modulação periódica à intensidade da luz incidente, a temperatura, o volume e a pressão do material também mudam periodicamente, resultando em uma onda mecânica detectável. Essa oscilação pode ser detectada por um microfone sensível ou microfone cerâmico piezoelétrico, que é o que chamamos de sinal fotoacústico.   Princípio Esquemático     Como um amplificador lock-in mede sinais fotoacústicos?   Em resumo, o sinal fotoacústico é gerado por um sinal de pressão muito menor convertido a partir de calor muito pequeno (liberado por relaxamento atômico ou molecular). A detecção de tais sinais extremamente fracos não pode necessariamente ser feita sem amplificadores lock-in.   Na espectroscopia fotoacústica, o sinal coletado do microfone precisa ser amplificado por um pré-amplificador e então travado no sinal de frequência que precisamos por um amplificador lock-in. Desta forma, um sinal de espectroscopia fotoacústica de alta...

Os microscópios eletrônicosde transmissão (TEM) e os microscópios eletrônicos de varredura (SEM) são ferramentas indispensáveis ​​na pesquisa científica moderna. Em comparação com os microscópios ópticos, os microscópios eletrônicos oferecem maior resolução, permitindo a observação e o estudo da microestrutura das amostras em menor escala. Os microscópios eletrônicos podem fornecer imagens de alta resolução e grande ampliação, utilizando as interações entre um feixe de elétrons e uma amostra, permitindo que os pesquisadores obtenham informações críticas que podem ser difíceis de obter por outros métodos. Qual ​​microscópio é mais adequado para você? Ao escolher a técnica de microscopia eletrônica apropriada para suas necessidades, vários fatores devem ser considerados para determinar a melhor opção. Aqui estão algumas considerações que podem ajudá-lo a tomar uma decisão: Objetivo da análise: Primeiro, é importante determinar o propósito da sua análise. Diferentes técnicas de microscopia eletrônica são adequadas para diferentes tipos de análise. a. Se você estiver interessado em características de superfície de uma amostra, como rugosidade ou detecção de contaminação, um Senlatamento Emicroscópio de elétrons M (SEM) pode ser mais adequado. b. No entanto, se você quiser entender a estrutura cristalina de uma amostra e detectar defeitos estruturais ou impurezas, uma transmissão TEelétron Mmicroscópio (TEM) pode ser mais apropriado. Requisitos de resolução: Dependendo dos seus requisitos de análise, você pode ter necessidades específicas de resolução. Nesse sentido, o TEM geralmente tem uma capacidade de resolução maior em comparação ao SEM. Se você precisar realizar imagens de alta resolução, especialmente para observar estruturas finas, o TEM pode ser mais adequado. Samostra Preparação: Uma consideração importante é a complexidade da preparação da amostra . a. As amostras SEMnormalmente requerem preparação mínima ou nenhuma preparação, e o SEM permite mais flexibilidade no tamanho das amostras , pois elas podem ser montadas diretamente no estágio de amostra para geração de imagens. b. Em contraste, o processo de preparação de amostras para TEM é muito mais complexo e requer engenheiros experientes para operar. As amostras TEM devem ser extremamente finas, normalmente abaixo de 150 nm, ou mesmo abaixo de 30 nm, e tão planas quanto possível. Isso significa que a preparação da amostra do TEM pode exigir mais tempo e conhecimento. Tipo de imagens: SEM fornece imagens tridimensionais detalhadas da superfície da amostra , enquanto o TEM fornece imagens de projeção bidimensionais da estrutura interna da amostra. a. A varredura Eelétron Microscope (SEM) fornece imagens tridimensionais da morfologia da superfície do espécime . É usado principalmente para análise morfológica. Se você precisar examinar a morfologia da superfície de um material, o SEM pode ser usado, mas você precisa considerar a resolução para ver se ela atende aos seus requisitos experimenta...

O que é material antiferromagnético?   Figura 1: Disposição do Momento Magnético em Antiferromagnetos   As propriedades comuns do ferro são ferromagnetismo, ferroeletricidade e ferroelasticidade. Materiais com duas ou mais propriedades de ferro ao mesmo tempo são chamados de materiais multiferróicos. Multiferróicos geralmente possuem fortes propriedades de acoplamento de ferro, ou seja, uma propriedade de ferro do material pode modular outra propriedade de ferro, como usar um campo elétrico aplicado para modular as propriedades ferroelétricas do material e, assim, afetar as propriedades ferromagnéticas do material. Espera-se que tais materiais multiferróicos sejam a próxima geração de dispositivos eletrônicos de spin. Dentre eles, os materiais antiferromagnéticos têm sido amplamente estudados por apresentarem boa robustez ao campo magnético aplicado.   O antiferromagnetismo é uma propriedade magnética de um material no qual os momentos magnéticos estão dispostos em uma ordem escalonada antiparalela e não exibem um momento magnético líquido macroscópico. Este estado magneticamente ordenado é chamado antiferromagnetismo. Dentro de um material antiferromagnético, os spins dos elétrons de valência adjacentes tendem a estar em direções opostas e nenhum campo magnético é gerado. Os materiais antiferromagnéticos são relativamente incomuns e a maioria deles existe apenas em baixas temperaturas, como óxido ferroso, ligas de ferromanganês, ligas de níquel, ligas de terras raras, boretos de terras raras, etc. BiFeO3, que está atualmente sob intensa pesquisa.   Perspectivas de aplicação de materiais antiferromagnéticos O conhecimento do antiferromagnetismo se deve principalmente ao desenvolvimento da tecnologia de espalhamento de nêutrons para que possamos “ver” o arranjo dos spins nos materiais e assim confirmar a existência do antiferromagnetismo. Talvez o Prémio Nobel da Física tenha inspirado os investigadores a concentrarem-se nos materiais antiferromagnéticos, e o valor do antiferromagnetismo foi gradualmente explorado.   Os materiais antiferromagnéticos são menos suscetíveis à ionização e à interferência do campo magnético e têm frequências próprias e frequências de transição de estado várias ordens de grandeza superiores às dos materiais ferromagnéticos típicos. A ordenação antiferromagnética em semicondutores é mais facilmente observada do que a ordenação ferromagnética. Essas vantagens tornam os materiais antiferromagnéticos um material atraente para a spintrônica.   A nova geração de memória magnética de acesso aleatório usa métodos elétricos para escrever e ler informações em ferromagnetos, o que pode reduzir a imunidade dos ferromagnetos e não conduz ao armazenamento estável de dados, e os campos dispersos de materiais ferromagnéticos podem ser um obstáculo significativo para sistemas altamente integrados. recordações. Em contraste, os antiferromagnetos têm magnetização líquida zero, não geram campos dispersos e são...