电子显微镜震动干扰：当今实验室日益重视的问题

勀杰科技团队 编译

本篇文章译自：https://www.vibeng.com/blogs-and-case-studies/electron-microscope-vibration/

随着解析度的提高和成像时间的延长，环境震动对电子显微镜的影响已成为现代实验室日益关注的问题。在高解析度下，外部震动对影像品质的影响成比例增加。此外，延长的成像时间和3D重建过程使影像品质更容易受到微小震动的干扰。

设备拥有者在规划仪器安装位置和实验室设计时，需考量其对震动敏感度提升的问题。透过监测与详细的场地调查，他们能更深入了解最敏感设备的需求。即使选择了环境中的最佳位置，在某些情况下，仍可能需要采用主动式减震台。

除了震动外，电子显微镜因为类似的原因对磁场和噪音的敏感性也在不断提高。本文主要聚焦于机械震动对电子显微镜的影响，并提供减轻其影响的方法。

电子显微镜与设备性能的精进：震动干扰影响越来越明显

现代电子显微镜的性能前所未有地强大，不仅具备更高的解析度，还拥有更强的功能。虽然这是令人振奋的消息，但实验室仍需警惕可能影响电子显微镜性能的震动干扰源。

为了减少震动的影响，制造商整合先进的震动隔离系统直接内建于显微镜中，性能优于过去的被动系统。然而，在高解析度下，这些内建的震动隔离系统仍无法完全补偿实验室中的震动干扰源。随着设备对震动的敏感性不断提高，解决震动问题变得更加迫切。为了达到电子显微镜的最佳性能，使用者应及早解决震动问题。

成像时间延长与3D重建技术为「设备减震」带来新挑战

过往的电子显微镜能在单次扫描中完成影像捕捉，通常不到一分钟即可完成。因此，即便受到火车经过或关门声等震动干扰的影响，使用者仍可轻松地通过重新拍摄解决这些短暂干扰问题。由于单次扫描仅需约一分钟，重新拍摄的成本仅为使用者的一点时间而已。

近年来，电子显微镜已能执行长时间成像，以实现3D重建，并生成过去旧系统无法达成的高品质影像与数据。然而，制作这些影像通常需要耗费数小时甚至数天的时间。随着单张影像所需时间的增加，来自行驶车辆、关门声或设备启动与关闭等渐进式震动干扰源的影响，可能导致大量的时间和资源浪费。

若是在长时间成像或3D重建过程中发生间歇性干扰，影像可能变得毫无价值，并且花费在设置和成像上的数小时或数天的努力也将付诸流水。因此，在显微镜安装之前及早识别并解决震动问题，才能确保设备性能的稳定运作。

减震措施1.场地评估的重要性

解决震动干扰问题的方法之一，就是在确定仪器安放位置之前，先进行场地监测和调查。随着设备对震动要求的更加严格，进行安装前的场地评估已成为必要。

使用者应评估多个位置并选择最佳场地，因为后期补救措施的成本非常高昂。使用者应该对场地进行数周或数月的监测，并在设置过程中仔细考虑显微镜及关键设备的安置位置。如果附近有已知的间歇性震动干扰源，应详细调查并量化这些震动干扰源，以确保符合要求。间歇性震动干扰源包括楼梯、门、火车交通等等。

减震措施2.实验室设备正确安置

实验室管理者需要优先确保设备的正确安置和布局，包括确保所有会震动的设备得到妥善的隔离，并与显微镜保持适当的距离。

实验室设置完成后，对显微镜进行安装后的监测非常重要，以确保实验室内的变动或相邻实验室的活动不会对新设备造成干扰。

减震措施3.减震系统的应用

低频震动(尤其是间歇性的低频振震)通常是难以解决的干扰问题，这时就会需要使用到主动式减震台做为解决方案。

在评估多个安装位置时，用户应该权衡减震台的成本与该地点的其它运营考量，包括：工作流程需求、可用空间及未来扩展计划等。

结论

儘管現代電子顯微鏡的性能日益強尽管现代电子显微镜的性能日益强大，但也带来了相应的挑战，使用者需要更加关注环境震动干扰的问题。大，但也帶來了相應的挑戰，使用者需要更加關注環境震動干擾的問題。

安装前后的监测提供现场震动水平的连续数据，并能即时标示出影响该区域的新的震动干扰源；如果因时间限制无法进行监测，建议进行详细的场地调查，评估多个安装位置，这样可以让实验室选择出最理想的区域。而若是有低频震动问题，部分位置可能会需要安装主动式减震台。

如果您有任何减震问题想讨论，请立即联系我们！