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Niedervakuum-Modus

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Im Niedervakuum-Modus wird die Probenkammer mit einem Gas – i.d.R. trockenem Stickstoff – geflutet, um Aufladungen an der Probe zu unterdrücken. Aufladungen entstehen durch überschüssige Elektronen an der Probeoberfläche. Diese werden durch die Gasteilchen in der Atomsphäre abgeleitet und die Probe somit neutralisiert.

Beim Schalten in den Niedervakuum-Modus wird die Probenkammer von der Turbomolekularpumpe getrennt, die dann nur noch die Säule und Elektronenquelle abpumpt. Die Hochspannungen der Detektoren in der Probenkammer (z.B. SE-Detektor) werden abgeschaltet, damit beim schlechteren Druck keine Kurzschlüsse entstehen. Anschließend wird das Gas eingelassen. Es gibt REM Systeme, an denen der Nutzer den Gasdruck in der Kammer über ein Regelventil kontrollieren kann (UniVac) und Systeme, in denen ein vorab eigestellter Gasdruck eingelassen wird (SingleVac). Bei UniVac-Systemen kann der Druck im Bereich von 7 – 200 Pa eingestellt werden, bei SingleVac-Systemen beträgt der Kammerdruck ca. 30 Pa. Letzteres reicht in der Regel aus, um die meisten Aufladungen zu unterdrücken.

Die Elektronensäulen benötigen für den Betrieb ein Hochvakuum, welches durch eine Differenzdruckblende (DDB) in der Säule aufrechterhalten wird. Die DDB hat ein Loch von einigen hundert µm Durchmesser, welches den Druckunterschied zwischen Probenkammer und Säule reguliert. Durch dieses Loch tritt der Elektronenstrahl in die Probenkammer ein.

Bei Wolfram-Geräten ist hingegen der Einsatz von Differenzialdruckblenden oftmals nicht nötig, da das Vakuum in der Elektronensäule nicht hoch wie beim Feldemitter sein muss.