張承青系列約稿[1]:之一 電子顯微鏡實驗室環境調查的必要性

2020-11-28 儀器信息網

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本期將分享張承青老師為大家整理的關於電鏡實驗室環境對電鏡的影響的系列約稿經驗分享,以下為系列之一,以饗讀者。(本文經授權發布,分享內容為作者個人觀點, 僅供讀者學習參考,不代表本網觀點)

系列之一 電子顯微鏡實驗室環境調查的必要性

電子顯微鏡是一種高精密儀器設備。電子顯微鏡能良好成像正常工作的必要條件除了電鏡設備本身質量過硬之外,磁場震動聲波獨立地線房間設置等周邊環境也是一個重要條件(當然當然,還必須有良好的制樣和正確的操作)。但是環境因素往往是動態變化的,每天不同時刻、每周不同日期等,都會有所不同,所以可能被忽視或者誤判。因為除了聲波是可以感覺到的以外,磁場是看不見摸不著,低頻震動(1~20Hz)也是人類難以覺察到的。但是因為這些環境因素造成成像質量差、圖片解析度和清晰度等問題,可能會誤導我們查找原因的方向,或者產生無謂的糾紛。

中國電鏡界以前一般把「site survey」翻譯成:「場地測試」,這是不對的,還是稱為「環境調查」比較貼切。「survey」的原意也並不僅限於「測試」和「測量」,還有「調查」和「整體調研」的意思。小小一個翻譯偏差,造成工作方向大大不同。雖然環境調查中很重要的一環就是場地測試,但是不能用場地測試來代替環境調查。這不是咬文嚼字,真的是大有區別呢。

環境調查需要綜合考察了解多項信息,需要全面考察場地周圍具體情況,如周邊及上下樓層輸送和使用電力情況、樓房(廠房)結構、運輸通道、電梯承重及開門大小、附近是否有產生較大振動的設備(可能是間歇工作)、安裝中或即將安裝(包括近、中、遠各期規劃)的設備、甚至周邊區域的輸電線給配電設施隧道地鐵等環境幹擾因素,然後進行綜合性的考量。場地環境調查還包括對電鏡及其配套設施設備的安裝布局進行合理規劃。如環境不達安裝標準還需要和用戶充分溝通後期可能出現的問題以及解決方案(包括預見到整改所需投入的人力物力時間等資源)。

電鏡安裝前的環境調查可以前瞻性地預先採取適當措施,減少以至避免周邊環境的幹擾;電鏡安裝後的環境調查可以協助判斷圖像質量不好的原因,縮小問題查找範圍(環境是動態變化的,一段時間後變差是大概率事件)。

實例如武漢某電子公司所使用的電鏡,因為用戶沒有按照要求配置獨立地線,以及事先沒有做好前瞻性的環境調查和場地規劃,導致電鏡沒有專用的獨立地線而只能使用公共地線代替。且由於變壓器和UPS距離鏡筒的距離過近,這些設備產生的AC磁場不能有效衰減至不影響成像的程度,後來的檢測還發現周圍環境(樓上附近區域有強電磁幹擾源)也是磁場超標的重要原因之一,這些因素疊加致使電鏡成像極差。由於用戶對於安裝環境的重要性沒有足夠的認知造成不理解和不認可,誤認為是電鏡廠家掩飾設備質量問題,原本很簡單的技術問題升級為用戶和廠商的糾紛。

環境對電子顯微鏡的幹擾和影響,正日益受到各電鏡廠商的重視。針對具體場地的需要,針對不同類型的幹擾,採取不同的方法,選用性價比最優的解決方案,這些目前在技術上都已經相當成熟,各種配套解決方案也已經在大量實踐中得到驗證和確認。然而如何選擇各種整改措施,還是依賴於對場地環境全面的調查了解。

場地環境調查實際上就是:藉助專業技術人員,使用專用精密測試儀器,以不同品牌型號的設備安裝要求為依據,依靠專業理論和實踐經驗,對電鏡安裝場地的現狀及可預見的將來做出科學合理的解釋和預判,儘量避免不必要的麻煩,取得事半功倍的效果。

反過來另一方面也值得注意:各個品牌的電鏡對環境的具體要求,是按照其最高指標的要求。也就是說,如果某些環境指標不達標,並不會因此造成電鏡故障或者損壞,只是不能達到該電鏡的最佳指標而已。如果基本用不到電鏡的高精度指標的話,對環境的要求可以適當有所降低(有時可以省好幾十萬呢)。但這必須與用戶有充分的溝通,本人剛入行時沒有經驗,有過切身經驗教訓呢(咳,不提了)。

所以電鏡的環境調查工作,絕不是可有可無,需要由有經驗、有認真負責精神的、全面性、前瞻性、切實與用戶溝通的人去做。

近年來我國經濟高速發展,電鏡配置隨之日益普及,老用戶升級換代,新用戶也不斷湧現,電鏡環境調查這個「老生常談」看來還得繼續談下去。


2020.10

張承青

作者簡介

作者張承青,退休前在某電鏡公司工作多年,曾經做過約兩千個(次)電鏡環境調查、測試,參與多個電鏡實驗室設計及改造設計規劃,在低頻電磁環境改善和低頻振動改善等方面有些體會,迄今仍在這些方面繼續探索。

附1:張承青系列約稿互動貼連結(點擊留言,與張老師留言互動):

 https://bbs.instrument.com.cn/topic/7655934_1

附2:張承青系列約稿發布回顧

擬定主題

發布時間

文章連結

序言   電鏡實驗室環境對電鏡的影響

20201013

連結

系列之一   電子顯微鏡實驗室環境調查的必要性

20201015

連結

系列之二   電鏡實驗室的電磁環境改善

20201020

連結

系列之三                

20201022

連結

系列之四   主動式低頻消磁系統

20201027

連結

系列之五   幾種改善電磁環境方法比較

20201029

連結

系列之六   低頻振動環境改善

2020113

連結

系列之七   談談電子顯微鏡的接地

2020115

連結

系列之八   溫度溼度和風速噪聲

20201111

連結

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附3:相關專家系列約稿

安徽大學林中清掃描電鏡系列約稿


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