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Température Les exigences de température pour les Electrons Mmicroscopes ne sont pas particulièrement élevées. En règle générale, des températures autour de 26 degrés Celsius en été et de 20 degrés Celsius en hiver sont acceptables pour le confort et l'efficacité énergétique. Cependant, le taux de changement de température est important, les exigences courantes étant ≤0,5°C/3 minutes ou ≤0,5°C/5 minutes. Des systèmes de climatisation centrale de bonne qualité peuvent généralement répondre à ces exigences. Par exemple, une marque bien connue de climatiseur split a un cycle de quatre minutes avec des fluctuations de température d'environ 1 degré Celsius. L'utilisation de systèmes de climatisation de précision n'offre généralement pas d'avantages significatifs en termes de prix, de coûts de maintenance et d'applicabilité. En pratique, les microscopes Eà électrons Mde haute précision ont tendance à être encombrants et à avoir des capacités thermiques plus importantes. Tant que la variation de température à l’intérieur de la pièce n’est pas significative, il est peu probable que des fluctuations mineures sur une courte période aient un impact notable. Il est important d'éviter des températures trop basses dans la salle du microscope électronique pour éviter la condensation et les gouttes d'eau sur les conduites d'eau de refroidissement, les conduites d'azote liquide et les flacons de Dewar. Par exemple, il y a eu un cas où un circuit imprimé spectroscopique à l'ancienne mal placé sous un flacon de Dewar à azote liquide a été endommagé en raison de gouttes de condensation. En ce qui concerne les locaux d'équipements auxiliaires, tels que ceux abritant les réservoirs d'eau de refroidissement à circulation, les compresseurs d'air, les unités d'alimentation sans interruption (UPS) et les pompes à vide, il est nécessaire de calculer la capacité requise du système de climatisation en fonction de la dissipation thermique fournie. dans les spécifications de l'équipement. Si la température dans la salle des équipements auxiliaires est trop élevée, cela peut réduire l'efficacité de refroidissement du réservoir d'eau de refroidissement à circulation et augmenter la dérive thermique des lentilles. Par conséquent, il est recommandé de maintenir la température dans la salle des équipements auxiliaires en dessous de 35 degrés Celsius tout au long de l'année. Hhumidité Les échantillons congelés ont des exigences élevées en matière d'humidité et certains utilisateurs préfèrent une humidité relative inférieure à 25 %. Cependant, une humidité extrêmement faible peut entraîner des décharges électrostatiques. Pour résoudre ce problème, la machine de préparation par congélation-fracture peut être rapprochée du microscope électronique afin de minimiser le temps d'exposition des échantillons congelés, réduisant ainsi les besoins en humidité. Habituellement, une humidité relative inférieure à 65 % est suffisante pour la salle de microscope électronique, ce qui constitue une e...

Comme chacun le sait, les équipements électriques nécessitent une mise à la terre pour des raisons de sécurité. Le boîtier extérieur ou les parties métalliques exposées de divers appareils doivent être directement connectés à la terre pour garantir qu'en cas de court-circuit ou de fuite, la tension sur le boîtier ou sur les parties métalliques exposées reste dans une plage sûre pour le contact humain (le la norme de sécurité actuelle spécifie une tension ne dépassant pas 24 V), garantissant ainsi la sécurité des personnes. Les microscopes Mélectroniques ne font pas exception et nécessitent également une mise à la terre pour des raisons de sécurité. En cas de fuite du système, un chemin de décharge est prévu pour assurer la sécurité des opérateurs ou du personnel de maintenance. Cependant, il existe une exigence particulière pour les Electrons Mmicroscopes. Le fil de terre du microscope électronique sert de point de référence commun de « potentiel zéro » pour divers sous-systèmes du microscope électronique (tels que les détecteurs, les amplificateurs de traitement du signal, le contrôle du faisceau électronique, etc.), et la tension doit être stable au potentiel zéro. En théorie, le fil de terre est un point de référence à tension nulle. Cependant, en pratique, lorsqu'il y a un courant dans le circuit de mise à la terre (ce courant est généralement appelé courant de fuite ou courant de terre, qui est la somme vectorielle des courants de fuite générés par divers équipements électriques), toute borne de terre dans le circuit de terre Le circuit aura une tension de terre (car la résistance de terre de tout fil de terre, bien que petite, ne peut pas être nulle, selon la loi d'Ohm V = IR, la tension de terre V ne sera pas nulle lorsque le courant de fuite I est non nul). Bien que cette tension de terre soit généralement négligeable, pour les Electrons Mmicroscopes qui doivent souvent agrandir les images de dizaines de milliers à des millions de fois, la l’impact qui en résulte est souvent important et ne peut être ignoré. La fluctuation de la tension de terre provoque directement des artefacts similaires aux champs magnétiques et aux interférences vibratoires sur les bords verticaux de l'image numérisée et, dans les cas graves, elle peut provoquer des tremblements de l'image. La solution à ce problème est simple : elle consiste à mettre en place un circuit de mise à la terre dédié spécifiquement au microscope électronique, appelé « boucle de terre unique ». Cela élimine les interférences provenant des courants de fuite d'autres appareils électriques sur le même circuit d'alimentation vers le Electron Mmicroscope. Notez que le corps de mise à la terre, le fil de terre et la borne de mise à la terre doivent tous être indépendants et non connectés à un corps conducteur pour garantir l'indépendance totale du fil de terre. Les erreurs courantes suivantes doivent être évitées : 1) Ne pas installer un corps de mise à la terre complètement indépendant, mais si...

Tout d’abord, discutons des causes des vibrations basse fréquence. Des tests répétés ont montré que les vibrations basse fréquence sont principalement causées par les résonances du bâtiment. Les spécifications de construction des bâtiments industriels et civils sont généralement similaires en termes de hauteur de plancher, de profondeur, de portée, de sections de poutres et de colonnes, de murs, de poutres de plancher, de dalles de radier, etc. Bien qu'il puisse y avoir quelques différences, notamment en ce qui concerne les résonances basse fréquence, des caractéristiques communes peuvent être identifiées. Voici quelques modèles observés dans les vibrations des bâtiments : 1. Les bâtiments ayant des plans d'étage linéaires ou en forme de points ont tendance à présenter des résonances basse fréquence plus importantes, tandis que ceux ayant d'autres formes telles que T, H, L, S ou U ont des résonances plus petites. 2. Dans les bâtiments aux plans d'étage linéaires, les vibrations le long du grand axe sont souvent plus prononcées que celles le long du petit axe. 3. Dans un même immeuble, c’est généralement le premier étage sans sous-sol qui subit les plus petites vibrations. Plus la hauteur du sol augmente, plus les vibrations s’aggravent. Les vibrations au premier étage d'un immeuble avec sous-sol sont similaires à celles du deuxième étage, et les vibrations les plus faibles sont généralement observées au niveau le plus bas du sous-sol. 4. Les vibrations verticales sont généralement plus importantes que les vibrations horizontales et sont indépendantes du niveau du sol. 5. Des dalles de plancher plus épaisses entraînent des différences plus faibles entre les vibrations verticales et horizontales. Dans la majorité des cas, les vibrations verticales sont plus importantes que les vibrations horizontales. 6. À moins qu’il n’y ait une source de vibration importante, les vibrations au sein d’un même étage d’un bâtiment sont généralement constantes. Cela s'applique aux emplacements situés au milieu d'une pièce ainsi qu'à ceux situés à proximité de murs, de colonnes ou de poutres suspendues. Cependant, même si les mesures sont prises au même endroit, sans aucun mouvement et à quelques minutes d’intervalle, les valeurs sont susceptibles de différer. Maintenant que nous connaissons les sources et les caractéristiques des vibrations basse fréquence, nous pouvons prendre des mesures d'amélioration ciblées et réaliser des évaluations avancées des conditions vibratoires dans certains environnements. L'amélioration des vibrations basse fréquence peut être coûteuse et parfois impossible en raison de contraintes environnementales. Ainsi, dans les applications pratiques, il est souvent avantageux de choisir ou de déménager vers un meilleur site pour exploiter un laboratoire de microscope électronique. Discutons ensuite de l'impact des vibrations basse fréquence et des solutions potentielles. Les vibrations inférieures à 20 Hz ont un effet perturbateur important sur ...

L'environnement d'un laboratoire de microscopie électronique n'a pas d'impact direct sur le microscope électronique lui-même mais affecte plutôt la qualité d'imagerie et les performances globales du microscope. Pendant le fonctionnement d'un microscope électronique, le faisceau d'électrons fin doit se déplacer dans un environnement de vide poussé, couvrant une distance de 0,7 mètre (pour Sconserve Electron Microscope) à plus de 2 mètres (pour Ttransmission Electron Microscope). Tout au long du trajet, des facteurs externes tels que les champs magnétiques, les vibrations du sol, le bruit dans l’air et les flux d’air peuvent faire dévier le faisceau d’électrons de son trajet prévu, entraînant une dégradation de la qualité de l’image. Par conséquent, des exigences spécifiques doivent être respectées pour l’environnement. Le blindage électromagnétique passif basse fréquence implique principalement deux méthodes, qui diffèrent par le matériau de blindage utilisé : une méthode utilise des matériaux à haute perméabilité (tels que l'acier, l'acier au silicium et les alliages mu-métalliques), et l'autre méthode utilise des matériaux à haute conductivité(comme le cuivre et l'aluminium). Bien que les principes de fonctionnement de ces deux méthodes soient différents, elles permettent toutes deux de réduire efficacement les champs magnétiques environnementaux. A. La méthode des matériaux à haute perméabilité, également connue sous le nom de méthode de dérivation de circuit magnétique, fonctionne en enfermant un espace fini (région A) avec des matériaux à haute perméabilité. Lorsque l'intensité du champ magnétique environnemental est Ho, la réluctance magnétique du matériau à haute perméabilité est beaucoup plus petite que celle de l'air (l'acier Q195 commun a une perméabilité de 4 000, l'acier au silicium varie de 8 000 à 12 000, les alliages mu-métalliques ont une perméabilité de 24 000, tandis que l'air a une valeur approximative de 1). En appliquant la loi d'Ohm, lorsque Rs est beaucoup plus petit que Ro, l'intensité du champ magnétique dans l'espace clos (région A) diminue jusqu'à Hi, réalisant la démagnétisation (voir Figure 1 et Figure 2, où Ri représente la réticence de l'air dans l'espace A, et Rs représente la réticence du matériau de blindage). À l'intérieur du matériau de protection, les domaines magnétiques subissent des vibrations et dissipent l'énergie magnétique sous forme de chaleur sous l'action du champ magnétique. Étant donné que l'acier au silicium et les alliages mu-métalliques présentent une anisotropie en termes de perméabilité et ne peuvent pas être martelés, pliés ou soudés pendant la construction (bien qu'en théorie, le traitement thermique puisse améliorer ces propriétés, il n'est pas pratique pour les gros produits fixes), leurs performances effectives sont considérablement réduit. Cependant, ils peuvent toujours être utilisés à des fins supplémentaires ou de renforcement dans certaines zones spéciales sans martelage, pliage ou so...

L’environnement d’un laboratoire de microscopie électronique n’a pas d’impact direct sur le microscope électronique lui-même mais affecte plutôt la qualité de l’imagerie et les performances globales. Pendant le fonctionnement d'un microscope électronique, le faisceau d'électrons fin doit se déplacer dans un environnement de vide poussé, couvrant une distance de 0,7 mètre (pour Sconserve Electron Microscope) à plus de 2 mètres (pour Ttransmission Electron Microscope). Tout au long du trajet, des facteurs externes tels que les champs magnétiques, les vibrations du sol, le bruit dans l’air et les flux d’air peuvent faire dévier le faisceau d’électrons de son trajet prévu, entraînant une dégradation de la qualité de l’image. Par conséquent, des exigences spécifiques doivent être respectées pour l’environnement. Le Asystème bassebasse fréquence Dd'émagnétisation Ssystème, principalement composé d'un détecteur, d'un contrôleur, et bobine de démagnétisation, est un dispositif spécialisé utilisé pour atténuer les champs électromagnétiques basse fréquence de 0,001 Hz à 300 Hz, appelé Démagnétiseur. Démagnétiseurs peuvent être classés en types AC et DC en fonction de leurs plages de travail, et certains modèles combinent les deux types pour répondre à différents environnements de travail. Les avantages des démagnétiseurs basse fréquence incluent leur petite taille, leur légèreté, leur conception peu encombrante et la possibilité d'être installés après la construction. Ils sont particulièrement adaptés aux environnements où il est difficile de construire un blindage magnétique, comme les salles blanches. Quelle que soit la marque, les principes de fonctionnement de base des démagnétiseurs sont les mêmes. Ils utilisent un détecteur à trois axes pour détecter les signaux d'interférence électromagnétique, contrôler dynamiquement et émettre des courants anti-phase via un contrôleur PID et générer des champs magnétiques anti-phase avec des bobines de démagnétisation tridimensionnelles (généralement trois ensembles de six bobines rectangulaires quasi-Helmholtz ), neutralisant et annulant efficacement le champ magnétique dans une zone spécifique, le réduisant à un niveau d'intensité inférieur. La précision théorique de démagnétisation des démagnétiseurs peut atteindre 0,1 m Gauss p-p, ou 10 nT, et certains modèles revendiquent une précision encore meilleure, mais cela n'est réalisable qu'au centre du détecteur et ne peut pas être mesuré directement par d'autres instruments en raison des interférences mutuelles à proximité. distances ou le phénomène de « surface équipotentielle » à de plus grandes distances. Les démagnétiseurs ajustent automatiquement le courant de démagnétisation en fonction des changements dans l'environnement. Parfois, le courant peut être important. Il est important de prêter attention au câblage lorsque d’autres instruments sensibles se trouvent à proximité immédiate afin d’éviter toute interférence avec leur fonctionnement normal. Par exemple...

L'environnement d'un laboratoire de microscopie électronique n'a pas d'impact direct sur le microscope électronique lui-même mais affecte plutôt la qualité d'imagerie et les performances globales du microscope. Pendant le fonctionnement d'un microscope électronique, le faisceau d'électrons fin doit se déplacer dans un environnement de vide poussé, couvrant une distance de 0,7 mètre (pour le microscope électronique à balayagee) à plus de 2 mètres (pour Microscope Electronique à Transmissione). Tout au long du trajet, des facteurs externes tels que les champs magnétiques, les vibrations du sol, le bruit dans l'air et les flux d'air peuvent faire dévier le faisceau d'électrons de son trajet prévu, entraînant une dégradation de la qualité de l'imagerie. Par conséquent, des exigences spécifiques doivent être respectées pour l’environnement. Comme on le sait, les ondes électromagnétiques sont constituées d’une alternance de champs magnétiques et électriques. Cependant, il est important de prendre en compte la fréquence lors de la mesure des ondes électromagnétiques à l’aide de champs magnétiques ou électriques. En pratique, il faut tenir compte de la fréquence. À très basses fréquences (lorsque la fréquence tend vers zéro, ce qui équivaut à un champ magnétique continu), la composante magnétique de l'onde électromagnétique devient plus forte tandis que la composante électrique s'affaiblit. À mesure que la fréquence augmente, la composante électrique se renforce et la composante magnétique diminue. Il s’agit d’une transition progressive sans tournant distinct. Généralement, de zéro à quelques kilohertz, la composante du champ magnétique peut être bien caractérisée et des unités telles que Gauss ou Tesla sont utilisées pour mesurer l'intensité du champ. Au-dessus de 100 kHz, la composante du champ électrique est mieux mesurée et l'unité utilisée pour l'intensité du champ est le volt par mètre (V/m). Lorsqu’il s’agit d’un environnement électromagnétique basse fréquence avec une forte composante de champ magnétique, la réduction directe du champ magnétique est une approche efficace. Ensuite, nous nous concentrerons sur l'application pratique du blindage d'un champ électromagnétique basse fréquence (0-300 Hz) avec une intensité de champ magnétique allant de 0,5 à 50 milligauss (crête à crête) dans un volume blindé de 40 à 120 mètres cubes . Compte tenu du rapport coût-efficacité, le matériau de blindage utilisé est généralement une tôle d'acier à faible teneur en carbone Q195 (anciennement connue sous le nom de A3). Étant donné que la perte par courants de Foucault d'un seul matériau épais est supérieure à celle de plusieurs couches minces (avec la même épaisseur totale), les matériaux monocouches plus épais sont préférés, sauf exigences spécifiques. Établissons un modèle mathématique : 1. Dérivation de la formule Étant donné que l'énergie des ondes électromagnétiques basse fréquence est principalement composée d'énergie de champ magnétique, nous pouvons uti...

Limite de diffraction Taches de diffraction La diffraction se produit lorsqu'une source de lumière ponctuelle passe à travers une ouverture circulaire, créant un motif de diffraction derrière l'ouverture. Ce motif se compose d’une série d’anneaux concentriques clairs et sombres appelés disques Airy. Lorsque les disques Airy de deux sources ponctuelles se chevauchent, des interférences se produisent, rendant impossible la distinction entre les deux sources. La distance entre les centres des disques Airy, qui est égale au rayon du disque Airy, détermine la limite de diffraction. La limite de diffraction impose une limitation à la résolution des microscopes optiques, empêchant la distinction résoluble d'objets ou de détails trop rapprochés. Plus la longueur d’onde de la lumière est courte, plus la limite de diffraction est petite et plus la résolution est élevée. De plus, les systèmes optiques avec une plus grande ouverture numérique (NA) ont une limite de diffraction plus petite et donc une résolution plus élevée. Disques aérés La formule de calcul de la résolution, NA représente l'ouverture numérique : Résolutionï¼rï¼ = 0,16λ / NA Tout au long de l’histoire, les scientifiques se sont lancés dans un voyage long et difficile pour dépasser la limite de diffraction des microscopes optiques. Depuis les premiers microscopes optiques jusqu’aux techniques modernes de microscopie à super-résolution, les chercheurs n’ont cessé d’explorer et d’innover. Ils ont essayé diverses méthodes, telles que l'utilisation de sources lumineuses de longueur d'onde plus courte, l'amélioration de la conception des objectifs et l'emploi de techniques d'imagerie spécialisées. Certaines avancées importantes incluent : 1. Microscopie optique à balayage en champ proche (NSOM) : NSOM utilise une sonde placée près de la surface de l'échantillon pour profiter de l'effet de champ proche et obtenir une imagerie haute résolution. 2. Microscopie à appauvrissement en émission stimulée (STED) : STED utilise l'effet d'appauvrissement en émission stimulée de molécules fluorescentes pour obtenir une imagerie à super-résolution. 3. Microscopie à éclairage structuré (SIM) : La SIM améliore la résolution de l'imagerie grâce à des modèles d'éclairage spécifiques et des algorithmes de traitement d'image. 4. Microscopie de localisation de molécule unique (SMLM) : SMLM permet d'obtenir une imagerie de super-résolution en localisant et en suivant avec précision les molécules fluorescentes individuelles. 5. Microscopie à immersion dans l'huile : l'immersion de l'objectif dans une huile transparente augmente l'ouverture numérique dans l'espace objet, ce qui entraîne une résolution améliorée. 6. Microscope électronique : En substituant des faisceaux d'électrons aux faisceaux lumineux, la microscopie électronique tire parti de la nature ondulatoire de la matière selon le principe de de Broglie. Les électrons, ayant une masse par rapport aux photons, possèdent une longueur d'onde plus petite et présente...

Saviez-vous que la lumière peut créer du son ? À la fin du XIXe siècle, le scientifique Alexander Graham Bell (considéré comme l'un des inventeurs du téléphone) a découvert le phénomène selon lequel des matériaux produisent des ondes sonores après avoir absorbé l'énergie lumineuse, connu sous le nom d'effet photoacoustique.   Alexander Graham Bell Source de l’image : Technologie Sina   Après les années 1960, avec le développement de la technologie de détection des signaux faibles, des microphones très sensibles et des microphones piézoélectriques en céramique sont apparus. Les scientifiques ont développé une nouvelle technique d'analyse spectroscopique basée sur l'effet photoacoustique - la spectroscopie photoacoustique, qui peut être utilisée pour détecter les substances des échantillons et leurs propriétés thermiques spectroscopiques, devenant ainsi un outil puissant pour la recherche physicochimique sur les composés inorganiques et organiques, les semi-conducteurs, les métaux et les matériaux polymères. , etc.     Comment faire en sorte que la lumière crée du son ? Comme le montre la figure ci-dessous, une source de lumière modulée par un monochromateur, ou une lumière pulsée telle qu'un laser pulsé, arrive sur une cellule photoacoustique. Le matériau à mesurer dans la cellule photoacoustique absorbe l'énergie lumineuse et le taux d'absorption varie en fonction de la longueur d'onde de la lumière incidente et du matériau. Cela est dû aux différents niveaux d'énergie des molécules atomiques constituées dans les différents matériaux, et le taux d'absorption de la lumière par le matériau augmente lorsque la fréquence ν de la lumière incidente est proche du niveau d'énergie hν. Les molécules atomiques qui sautent vers des niveaux d’énergie plus élevés après avoir absorbé la lumière ne restent pas aux niveaux d’énergie plus élevés ; au lieu de cela, ils ont tendance à libérer de l'énergie et à se détendre jusqu'à l'état fondamental le plus bas, où l'énergie libérée apparaît souvent sous forme d'énergie thermique et provoque une dilatation thermique et un changement de volume du matériau. Lorsque l’on restreint le volume d’un matériau, par exemple en le plaçant dans une cellule photoacoustique, son expansion entraîne des changements de pression. Après avoir appliqué une modulation périodique à l’intensité de la lumière incidente, la température, le volume et la pression du matériau changent également périodiquement, ce qui entraîne une onde mécanique détectable. Cette oscillation peut être détectée par un microphone sensible ou un microphone piézoélectrique en céramique, c'est ce que nous appelons un signal photoacoustique.   Schéma de principe     Comment un amplificateur lock-in mesure-t-il les signaux photoacoustiques ?   En résumé, le signal photoacoustique est généré par un signal de pression beaucoup plus petit converti à partir d'une très petite chaleur (libérée par relaxation atomique ou moléculai...