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sem设备为什么需要高真空

发布时间:2020-08-18 21:37:59

1、质谱的质量分析器为什么需要高真空环境

高真空有三个目的:1降低仪器背景值;2 降低干扰; 3 提高灵敏度。

2、质谱为什么需要高真空?

所有的质谱都是用来检测离子的,而这些质谱的检测原理不外乎是利用离子在电场、磁场或电磁场中的运动特性来使具有不同质荷比的离子加以区分并检测。离子要在电场、磁场或电磁场中飞行一定的时间和空间,如果在这些时间和空间中存在大量的气体势必会使离子很快淬灭而达不到检测器。所以为了减少离子与背景气体的碰撞淬灭要抽真空使背景气体分子数量大大减少,以维持足够的离子平均自由程。
质谱在四大有机谱里,是最灵敏的,而且又很容易与分离手段联用,所以,就可以做到边分离边检测,适用于混合物,而且灵敏度很高。
所以,真空是质谱的“心脏”和“灵魂”,没有了真空,质谱肯定歇菜罗!
测试仪器中,你要检测一个物质,一定要用方法让它用“电学”或“光学”仪器测到,归根结底是用电路检测到信号,再用放大器等把信号引出检测。所以,从样品开始,你要先让它变成电学可以测到的信号,所以——你必须电离你的样品!质谱是高灵敏度的,意味着只有很少的离子进入了下面的分析器。
电离完你的样品,你要测量它,就进入了质谱分析器部分,把它变成和m/z有关的部分,在从分析器到达检测器的长长的路程上,如果遇到很多杂质离子,你的样品离子一定会被挡回来,或者被撞散,没有真空,你的离子大部分到不了检测器。要消除这种阻力,就要把杂质离子尽可能排掉。所以,最好的办法就是清路障,抽真空。
检测器部分仍旧是要在真空里的,道理同前。
最后,获得好的真空就是要用很好的密封装置,然后用泵(机械泵+分子蜗轮泵)把装置内的气体抽走。生产工艺是关键,目前国内还真的达不到。真空本身是一门学问。

3、XPS为什么需要高真空?

XPS涉及到X射线光束与待分析的样品表面的相互作用,测量光电子。若入射束要到达样品并要检测到出射的电子,则其在样品区域中的平均自由程必须大于所涉及到的仪器的物理尺寸,否则散射会引起实验结果的失真。要在物理上实现这一尺度,就意味着需使用真空。根据气体动力学基本理论,对于几十厘米量级尺度的设备,压力需在10-7到10-8 torr高真空范围内(空气中~1 μm)。 然而对于表面分析还有更进一步的要求需要满足,即在分析的过程中待检测的表面不应被真空室中的残余气体所污染。
简言之,即使发射的电子减少同气体分子的碰撞,减少信号损失。

4、电子显微镜为什么要抽真空?

真空有两个作用

一个是可以防止空气分子对电子的散射,导致电子束不能良好聚焦

还有一个是避免与空气分子碰撞后电子能量的损失

5、X射线光电子能谱分析为什么要高真空

x射线激发元素中的电子溢出,电子在从样品表面到检测器的过程中不能和气体分子发生碰撞,不然电子能量会衰减从而导致检测器无法识别此电子是从什么元素上发出的.

6、扫描电镜结构中为什么会有真空系统

这样不能影响光线传播

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7、为什么电子衍射需要高真空下进行?

防止空气中的物质与电子发生撞击消耗电子的能量,影响观测结果

8、透射电子显微镜测试时,为什么要求体系内是高真空环境

透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,简称TEM),可以看到在光学显微镜下无法看清的小于0.2um的细微结构,这些结构称为亚显微结构或超微结构。要想看清这些结构,就必须选择波长更短的光源,以提高显微镜的分辨率。1932年Ruska发明了以电子束为光源的透射电子显微镜,电子束的波长要比可见光和紫外光短得多,并且电子束的波长与发射电子束的电压平方根成反比,也就是说电压越高波长越短。目前TEM的分辨力可达0.2nm。

9、扫描电镜为什么要抽真空

楼上错误。

扫描电镜是靠电子束扫描物体表面来成像的。空气的存在会使的电子束变型,影响扫描效果,因此要抽真空。

10、质谱仪为什么要在真空下工作如果真空不好就开始工作可能会造成什么影响? 质谱仪器中使用的真空计泵有几类,

质谱检测,第一步是让待分析样品离子化,变成离子进入质谱仪的真空腔内;
真空的状态,是为了保证样品离子化后,离子与离子之间以及离子与其它中性粒子之间,不会有碰撞发生,这里有个自由程的概念,可以找些真空书籍看一下,当真空达到一定程度时,粒子之间的碰撞就可以忽略不计,这时对离子的分析才是真实可靠的
所以真空系统是质谱仪的重要组成部分
真空泵的种类很多,目前主流的是涡轮分子泵用于高真空,机械泵用于低真空
真空计:热偶规用于测低真空,电离规测高真空

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