电镜为什么必须在真空下工作

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电镜是一种高能电子显微镜,是研究物质微观结构的重要工具。它可以利用电场加速电子,使其通过透镜系统成像。电镜的工作需要一些特殊的条件,其中最重要的条件是在真空下工作。

在常压下,空气中的分子和离子会影响电子的路径,从而影响电镜的成像质量。这些分子和离子会与电子碰撞,使它们散射或被散射,从而降低电镜的分辨率。在真空下,这些分子和离子被排除在外,电子可以在没有任何干扰的情况下通过透镜系统成像,从而提高了分辨率。

在真空下,电子束也可以更容易地通过透镜系统。在常压下,电子束会被气体的分子和离子散射,从而使其能量和数量下降。在真空下,电子束可以更自由地通过透镜系统,从而使其能量和数量保持不变。这使得电镜可以更准确地成像,并且可以观察到更细微的结构。

真空下工作的电镜还可以避免一些常见的问题,如电子污染和离子污染。在常压下,电子束会与样品产生相互作用,这可能导致电子束的污染。在真空下,电子束不会与样品发生这种相互作用,从而减少了电子束的污染。同样,离子污染也可以在真空下得到减少。

电镜必须在真空下工作,因为只有在这种情况下,电子束才能通过透镜系统成像,从而提高分辨率。在真空下,电子束也可以更容易地通过透镜系统,并且可以避免一些常见的问题,如电子污染和离子污染。因此,只有在真空下,电镜才能发挥出最佳的成像效果。