Режимы низкого и высокого вакуума в настольном сканирующем электронном микроскопе различаются главным образом следующим образом:

1. Условия вакуума: В режиме высокого вакуума сканирующий электронный микроскоп работает в условиях крайне низкого давления; при этом обычно требуется степень вакуума лучше \(10^{-3}\) Па. В режиме низкого вакуума допускается относительно более низкая степень вакуума в камере образца — как правило, в диапазоне от 1 до 150 Па.

2. Обработка образцов: В режиме высокого вакуума для непроводящих образцов необходимо наносить на их поверхность проводящий слой, чтобы предотвратить накопление зарядов и явления разрядов. В режиме низкого вакуума в камеру с образцом подаётся газ, что позволяет несколько понизить степень вакуума; избыточные электроны на образце нейтрализуются ионами остаточных газов в камере, вследствие чего даже у непроводящих образцов не возникает эффекта зарядки.

3. Принцип формирования изображения: Принцип формирования изображения в низковакуумном сканирующем электронном микроскопе в основном совпадает с принципом работы обычного сканирующего электронного микроскопа, однако их различие заключается в состоянии вакуума в образцовой камере. При низком вакууме наличие молекул газа может приводить к увеличению размера пятна пучка испускаемых электронов, что снижает разрешение изображения.

4. Применимость образцов: Режим низкого вакуума особенно подходит для прямого наблюдения образцов, содержащих воду, обладающих пористой структурой, чувствительных к повреждениям электронным пучком и не пригодных для сапфирового покрытия. Например, биологические ткани в условиях высокого вакуума обычно плохо поддаются изображению, а их структура легко разрушается; тогда как в камере низкого вакуума исходное состояние таких образцов сохраняется в отличной степени.

5. Гибкость режима работы: Если прекратить подачу газа в камеру образца, степень вакуума в камере низковакуумного сканирующего электронного микроскопа повысится, и прибор можно будет использовать как обычный высоковакуумный СЭМ.

6. Влияние на образец: В режиме высокого вакуума некоторые образцы полимеров с низкой температурой плавления могут повреждаться вследствие таких операций, как дегидратация, сушка и напыление проводящего слоя. В свою очередь, режим низкого вакуума позволяет эффективно подавлять накопление заряда на поверхности образца, уменьшая его загрязнение и повреждения.

7. Разрешение и качество изображения: Режим высокого вакуума обычно обеспечивает более высокое разрешение: например, при этом режиме разрешение составляет 3,0 нм, тогда как в режиме низкого вакуума оно равняется 4,0 нм. Однако режим низкого вакуума позволяет уменьшить зарядку образца и снизить его загрязнение; кроме того, он позволяет получать качественные изображения даже на пористых и водосодержащих образцах, что расширяет область применения технологии электронной микроскопии при низком вакууме.

В целом режимы низкого и высокого вакуума обладают своими преимуществами; выбор того или иного режима зависит от свойств образца и требований эксперимента.

Термостатический сканирующий электронный микроскоп серии ZEM компании ZEPTOOLS

Столешные сканирующие электронные микроскопы серии ZEM компании Цзэюй Технологии объединяют ряд ключевых технологий, разработанных на основе собственных инноваций, и сочетают высокое качество изображения с компактностью и удобством эксплуатации, удовлетворяя потребности самых разнообразных областей применения. Являясь отечественной линейкой высококлассных столешных сканирующих электронных микроскопов, серия ZEM по таким показателям, как разрешение изображения, удобство работы и степень интеграции системы, достигла уровня международных передовых стандартов.

Серия приборов ZEM обладает высокой степенью интеграции, гибкой конфигурацией и удобством эксплуатации; её легко освоить даже непрофессионалам. Сопутствующее программное обеспечение охватывает весь рабочий процесс — от импорта образцов и настройки параметров до анализа изображений — обеспечивая эффективность и удобство в одном комплексе. В настоящее время серия ZEM уже продемонстрировала мощные аналитические возможности в таких областях, как новые материалы, возобновляемая энергетика, биомедицина и полупроводниковая промышленность, помогая учёным наглядно исследовать тайны микро‑ и наномира. Благодаря выдающемуся соотношению цены и качества микроскопы серии ZEM стали одним из наиболее популярных выборов среди университетов, научно‑исследовательских институтов и предприятий.