מדוע מיקרוסקופ אלקטרוני דורש מערכת ואקום?
בשל התנועה האיטית של אלקטרונים באוויר, יש צורך לשמור על דרגת הוואקום של מיקרוסקופ האלקטרונים באמצעות מערכת ואקום. אחרת, מולקולות באוויר יחסמו את פליטת קרן האלקטרונים וימנעו הדמיה. חבר שני סוגים של משאבות ואקום בסדרה כדי להשיג ואקום בצינור מיקרוסקופ האלקטרונים. כאשר מפעילים את מיקרוסקופ האלקטרונים, המשאבה הסיבובית בשלב הראשון משיגה ואקום נמוך בתור ואקום מקדים למשאבת השלב השני; השלב השני משתמש במשאבת דיפוזיה של שמן כדי להשיג ואקום גבוה.
מיקרוסקופיה אלקטרונית סורקת משתמשת בקרני אלקטרונים-גבוהות לסריקה ותמונה של אובייקטים. כדי להבטיח רזולוציית הדמיה, יש לאסוף ולמקד את קרן האלקטרונים כמו קרן. אלמלא הוואקום או דרגת הוואקום הבלתי מספקת, קרני אלקטרונים באנרגיה גבוהה- היו נספגות או מתפזרות כשהן פוגעות במולקולות אוויר, משבשות את הקולימציה שלהן ואי אפשר לצלם אותן.
לוואקום שני תפקידים: האחד הוא למנוע ממולקולות אוויר לפזר אלקטרונים, מה שעלול להוביל למיקוד לקוי של קרן האלקטרונים; אחר הוא להימנע מאובדן אנרגיית אלקטרונים לאחר התנגשות עם מולקולות אוויר.
החשיבות של ואקום עבור מיקרוסקופ אלקטרונים: ואקום ממלא תפקיד חשוב מאוד במיקרוסקופ אלקטרונים. כאשר מיקרוסקופ האלקטרונים פועל, כל נתיב אלומת האלקטרונים והדגימה לניתוח יוצבו בסביבת ואקום גבוה. אם דרגת הוואקום אינה גבוהה מספיק, עלולה להתרחש פריקת בין אלקטרודות בין השער לאנודה של אקדח האלקטרונים, מה שעלול לשרוף את חוט הלהט. התנגשויות בין קרן האלקטרונים לחלקיקי אוויר שאריות עלולות לגרום גם לפיזור, מה שיכול למנוע מאלקטרונים בקרן האלקטרונים להגיע לדגימה או לעוות את הניתוח.
דרישות הוואקום של מיקרוסקופים אלקטרונים: כדי לאפשר לאלקטרונים בקרן האלקטרונים לנוע בצורה חלקה ככל האפשר, דרגת הוואקום של מיקרוסקופים אלקטרונים צריכה בדרך כלל להגיע לוואקום גבוה בסדר גודל של 1E-7mbar, או אפילו לוואקום אולטרה-גבוה בסדר גודל של 1E-10mbar; בנוסף לדרגת הוואקום, ישנה חשיבות מכרעת גם לרמת הרטט במהלך פעולת משאבת הוואקום. בשל החתך הקטן של קרן האלקטרונים, דיוק המיקום על המדגם גבוה מאוד, ודיוק זה יכול להישמר רק בסביבה עם רמות רטט נמוכות במיוחד; בנוסף, כדי למנוע זיהום אדי שמן של הדגימה או הרכיבים הפנימיים של המיקרוסקופ, עדיף להשתמש במשאבת ואקום יבשה נטולת שמן.
