勀杰科技团队 编译
在电子显微镜或电子束光刻设备附近，直流磁场强度的变化可能降低影像品质（如：导致影像失真、模糊或漂移）并影响生产效率。直流磁场变化的常见来源包括地球磁场的波动，以及铁磁性物体的移动(如：电梯、火车、卡车和金属门，这些物体在实验室周围尤其常见)。针对直流磁场干扰问题解决方法，通常依据每个实验室的设计和设备配置的不同而有所调整。
通常，实验室负责人可以透过一些方式消除部分直流磁场干扰来源，例如将金属门更换为非铁磁性材料。然而，当无法直接移除直流磁场干扰来源时，则需采用被动式直流磁场屏蔽措施或引入主动式直流磁场消除系统。环境干扰改善团队能够测量实验室中直流磁场变化的幅度，准确识别干扰源，并提供专业建议，从而优化电子显微镜或电子束光刻设备的性能。
什么是直流磁场变化？
直流磁场的影响因素和变化模式较为复杂，令人较难理解。简单来说，地球拥有一个磁场，强度范围从 0.25 到 0.65 毫高斯，并且随着时间和一天中的不同时段而波动。科学家普遍认为，这个变化的磁场源自地球熔融岩浆核心中的导电材料所产生的电流。因此，所有电子显微镜都位于地球不断变化的直流磁场中。
此外，铁磁性物体的移动会弯曲地球的磁场线，从而导致直流磁场强度的变化。在最简单的情况下，直流磁场强度变化的幅度与移动的铁磁源的质量以及该源与测量点（即电子显微镜或电子束光刻设备）之间的距离有关。因此，从数百米外经过的火车与距离不到一米的金属旋转椅移动所造成的磁场变化幅度可能是相同的。
为什么直流磁场变化对电子显微镜和电子束光刻设备是个问题？
直流磁场变化会使电子束移动或偏移，从而导致影像失真、模糊和漂移。位于大城市中的实验室尤其容易受到这些直流磁场变化的影响，因为火车、卡车、电梯和铁磁源在这些地方十分常见。因此，电子显微镜使用者可能会因无法解决漂移问题而浪费数小时尝试获取影像，或导致电子束光刻设备使用者无法达成生产目标。
如何减少直流磁场变化的影响？
有几种方法可以减少直流磁场变化的影响，其中消除源头是最佳选择。如上所述，实验室负责人可以将金属门更换为木芯门，限制实验室中使用手机（因为手机内含有磁铁），并将所有金属椅子和垃圾桶更换为塑胶材质。然而，对于像火车、电梯和卡车等源头，实验室则需要安装被动屏蔽装置或直流主动消磁系统。
被动式磁场屏蔽需要使用具有非常高磁导率的材料，例如μ金属。然而，有效的直流磁场屏蔽需要将μ金属安装在所有墙壁、地板和天花板上，加上μ金属的材料成本较高，可能导致整体成本非常昂贵。
另一种选择是安装直流主动消磁系统，例如Spicer Consulting的SC24。主动消磁系统相对容易安装，且比被动式磁场屏蔽便宜。无论是在电子显微镜安装之前还是之后，都可以安装主动消磁系统，这是一种具有成本效益且不会干扰实验室其他设备运作的直流磁场干扰解决方案。
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