Влияние электромагнитного экранирования в лабораторной среде электронной микроскопии (Часть 6): температура, влажность, воздушный поток и шум

Температура

Требования к температуре для Eэлектронных Mмикроскопов не особенно высоки. Обычно температура около 26 градусов по Цельсию летом и 20 градусов по Цельсию зимой является приемлемой для комфорта и энергоэффективности. Однако скорость изменения температуры важна: общие требования составляют ≤0,5°C/3 минуты или ≤0,5°C/5 минут.

Качественные системы центрального кондиционирования обычно отвечают этим требованиям. Например, сплит-кондиционер известной марки имеет четырехминутный цикл работы с колебаниями температуры около 1 градуса Цельсия. Использование прецизионных систем кондиционирования воздуха обычно не дает существенных преимуществ с точки зрения цены, затрат на техническое обслуживание и применимости.

На практике Hвысокоточные Eэлектронные Mмикроскопы имеют тенденцию быть громоздкими и иметь большую теплоемкость. Пока изменение температуры внутри помещения не является значительным, незначительные колебания в течение короткого периода времени вряд ли окажут заметное влияние.

Важно избегать слишком низких температур в помещении электронного микроскопа, чтобы предотвратить образование конденсата и капель воды на трубах охлаждающей воды, трубках с жидким азотом и колбах Дьюара. Например, был случай, когда неправильно установленная старомодная спектроскопическая плата под колбой Дьюара с жидким азотом была повреждена из-за капающего конденсата.

Что касается помещений со вспомогательным оборудованием, таких как помещения, в которых размещены резервуары циркуляционной охлаждающей воды, воздушные компрессоры, блоки бесперебойного питания (ИБП) и вакуумные насосы, необходимо рассчитать требуемую мощность системы кондиционирования воздуха на основе обеспечиваемого рассеивания тепла. в характеристиках оборудования.

Если температура в помещении со вспомогательным оборудованием слишком высокая, это может снизить эффективность охлаждения резервуара циркуляционной охлаждающей воды и увеличить тепловой дрейф линз.

Поэтому рекомендуется поддерживать температуру в помещении для вспомогательного оборудования ниже 35 градусов Цельсия в течение всего года.

Hвлажность

Замороженные образцы предъявляют высокие требования к влажности, и некоторые пользователи предпочитают относительную влажность ниже 25%. Однако чрезвычайно низкая влажность может привести к электростатическому разряду. Чтобы решить эту проблему, машину для подготовки к замораживанию-разрыву можно переместить ближе к электронному микроскопу, чтобы свести к минимуму время воздействия замороженных образцов и тем самым снизить требования к влажности.

Обычно для помещения с электронным микроскопом достаточно относительной влажности ниже 65 %. Это относительно низкое требование, которому может легко соответствовать большинство систем кондиционирования воздуха (при условии, что дверь помещения держится закрытой, а время для входа и выхода персонала ограничено). сведено к минимуму).

Если это новое здание, построенное в течение года, может потребоваться некоторое время для устранения влаги из здания. В таких случаях можно добавить осушитель для регулирования влажности.

Воздушный поток

Еще одним фактором, который следует учитывать, является поток воздуха из системы кондиционирования. В большинстве случаев, пока во время планирования планировки помещения электронного микроскопа выходы для кондиционирования воздуха (навесные или шкафные) не обращены непосредственно к колонне микроскопа, проблема воздушного потока обычно не является серьезной проблемой. Для электронных микроскопов с высоким спросом можно рассмотреть возможность использования тканевых мешков для подачи воздуха.

Как указано в формуле воздушный поток = скорость воздуха × площадь воздуховыпускного отверстия, увеличение площади выпускного отверстия может снизить скорость воздуха при сохранении того же воздушного потока.

Успешный случай из университета включает в себя использование электронного микроскопа площадью около 50 квадратных метров.Комната почти квадратной формы. Два отверстия для подачи воздуха (сечением 1 х 1 м) были расположены по диагонали на крыше, а два отверстия для возврата воздуха (сечением 0,8 х 0,8 м) были расположены в противоположных диагональных углах. Такое расположение позволило потокам воздуха течь вдоль стен, эффективно решая задачу подачи воздуха и создавая «тихую зону» возле колонки микроскопа (которая расположена недалеко от центра комнаты). Многочисленные испытания показали, что скорость воздуха достигала 0,00 м/с.

Шум

Шум — еще одна проблема, которую следует учитывать, поскольку даже громкость телефонного разговора может привести к появлению горизонтальных интерференционных полос (похожих на неровные линии, вызванные магнитными помехами) на изображениях с увеличением более чем в 100 000 раз.

Если нет возможности убрать источник шума, стены и потолок можно покрыть огнестойкими вспененными материалами для звукопоглощения. Для стен следует использовать микроперфорированные панели (например, из железных или алюминиевых композитных панелей). Пенопластовые материалы толщиной 40-80 мм обычно обеспечивают заметный эффект звукопоглощения.

В целом, пока дверь закрыта и никто не разговаривает, влияние шумовых помех может быть незначительным.

Заключение

Эта серия изображений, текстов и рекомендаций по установке электронного микроскопа основана на практическом опыте, полученном в результате более чем десятилетних исследований и реконструкций объектов. Он имеет высокую референтную ценность.

Условия места установки имеют большое значение для работы электронных микроскопов.

Поэтому настоятельно рекомендуется поручить профессионалам заниматься своими областями знаний. И пользователи, и производители должны привлекать профессиональные компании и персонал для обследования и ремонта объектов. Кроме того, необходимо создать строгий механизм надзора и четкую систему подотчетности, чтобы предотвратить участие недобросовестных специалистов и потерю эффективности оборудования.

Кроме того, студия настоятельно призывает пользователей электронных микроскопов и соответствующий персонал производителей активно участвовать и улучшать свое понимание условий установки электронных микроскопов. Это обеспечит максимальное использование ценных национальных и корпоративных средств.