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Temperatura Os requisitos de temperatura para microscópios Eelétrons M não são particularmente altos. Normalmente, temperaturas em torno de 26 graus Celsius no verão e 20 graus Celsius no inverno são aceitáveis ​​para conforto e eficiência energética. No entanto, a taxa de mudança de temperatura é importante, sendo os requisitos comuns ≤0,5°C/3 minutos ou ≤0,5°C/5 minutos. Sistemas centrais de ar condicionado de boa qualidade geralmente podem atender a esses requisitos. Por exemplo, uma marca conhecida de ar condicionado split tem um ciclo de quatro minutos com flutuações de temperatura em torno de 1 grau Celsius. O uso de sistemas de ar condicionado de precisão geralmente não oferece benefícios significativos em termos de preço, custos de manutenção e aplicabilidade. Na prática, Hmicroscópios Eelétrons Mde alta precisão tendem a ser volumosos e ter maiores capacidades de calor. Contanto que a variação de temperatura dentro da sala não seja significativa, é improvável que pequenas flutuações em um curto período tenham um impacto perceptível. É importante evitar temperaturas excessivamente baixas na sala do microscópio eletrônico para evitar condensação e gotejamento de água nas tubulações de água de resfriamento, tubulações de nitrogênio líquido e frascos Dewar. Por exemplo, houve um caso em que uma placa de circuito espectroscópica antiquada colocada incorretamente sob um frasco Dewar de nitrogênio líquido foi danificada devido ao gotejamento de condensação. Em relação às salas de equipamentos auxiliares, como aquelas que abrigam tanques de circulação de água de resfriamento, compressores de ar, unidades de alimentação ininterrupta (UPS) e bombas de vácuo, é necessário calcular a capacidade necessária do sistema de ar condicionado com base na dissipação de calor fornecida nas especificações do equipamento. Se a temperatura na sala de equipamentos auxiliares for muito alta, isso pode reduzir a eficiência de resfriamento do tanque de água de resfriamento de circulação e aumentar o desvio térmico das lentes. Portanto, é recomendado manter a temperatura na sala de equipamentos auxiliares abaixo de 35 graus Celsius durante todo o ano. Humidade As amostras congeladas têm requisitos de alta umidade e alguns usuários preferem uma umidade relativa abaixo de 25%. No entanto, a umidade extremamente baixa pode causar descarga eletrostática. Para resolver isso, a máquina de preparação de fratura por congelamento pode ser movida para mais perto do microscópio eletrônico para minimizar o tempo de exposição de amostras congeladas, reduzindo assim os requisitos de umidade. Normalmente, a umidade relativa abaixo de 65% é suficiente para a sala do microscópio eletrônico, o que é um requisito relativamente baixo que a maioria dos sistemas de ar condicionado pode atender facilmente (assumindo que a porta da sala seja mantida fechada e o tempo para entrada e saída de pessoal seja minimizado). Se for um edifício recém-construído dentro de um ano, pode levar algum temp...

Como é bem sabido, o equipamento eléctrico requer ligação à terra para protecção de segurança. O invólucro externo ou as peças metálicas expostas de vários dispositivos precisam ser diretamente conectados ao terra para garantir que, no caso de um curto-circuito ou vazamento, a tensão no invólucro ou nas peças metálicas expostas permaneça dentro de uma faixa segura para contato humano (o o padrão de segurança atual especifica uma tensão não superior a 24 V), garantindo assim a segurança pessoal. Os microscópios Meletrônicos não são exceção e também exigem aterramento por segurança. No caso de vazamento do sistema, é fornecido um caminho de descarga para garantir a segurança dos operadores ou do pessoal de manutenção. No entanto, há um requisito especial para microscópios Eelétrons M. O fio de aterramento do microscópio eletrônico serve como ponto de referência comum de "potencial zero" para vários subsistemas dentro do microscópio eletrônico (como detectores, amplificadores de processamento de sinal, controle de feixe de elétrons, etc.), e a tensão deve ser estável em potencial zero. Em teoria, o fio terra é um ponto de referência com tensão zero. Porém, na prática, quando há uma corrente no circuito de aterramento (essa corrente é geralmente chamada de corrente de fuga ou corrente de aterramento, que é a soma vetorial das correntes de fuga geradas por vários equipamentos elétricos), qualquer terminal de aterramento no aterramento o circuito terá uma tensão de terra (porque a resistência de aterramento de qualquer fio de aterramento, embora pequena, não pode ser zero, de acordo com a lei de Ohm V = IR, a tensão de terra V não será zero quando a corrente de fuga I for diferente de zero). Embora essa tensão de terra seja geralmente insignificante, para microscópios Eelétrons M que muitas vezes precisam ampliar imagens de dezenas de milhares a milhões de vezes, o o impacto resultante é muitas vezes significativo e não pode ser ignorado. A flutuação da tensão de terra causa diretamente artefatos semelhantes a campos magnéticos e interferência de vibração nas bordas verticais da imagem digitalizada e, em casos graves, pode causar trepidação da imagem. A solução para este problema é simples: configurar um circuito de aterramento dedicado especificamente para o microscópio eletrônico, conhecido como "loop de terra único". Isso elimina a interferência das correntes de fuga de outros dispositivos elétricos no mesmo circuito de alimentação para o microscópio Eelétron M. Observe que o corpo de aterramento, o fio de aterramento e o terminal de aterramento devem ser independentes e não conectados a nenhum corpo condutor para garantir a total independência do fio de aterramento. Os seguintes erros comuns devem ser evitados: 1) Não instalar um corpo de aterramento completamente independente, mas simplesmente colocar um fio de aterramento conectado a um corpo de aterramento comum. 2) Embora haja um corpo de aterramento separado, o fio terra ou terminal de aterram...

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...