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自己动手解剖透射电镜制样设备之离子减薄仪

unht

2013/12/18
光谱

透射电镜（TEM）

自己动手解剖透射电镜制样设备之离子减薄仪
离子减薄仪的原理：

离子减薄仪中的稀薄气体氩气，在高压电场作用真空环境下，氩离子穿过盘状阴极中心孔时，受到加速与聚焦后产生高能粒子束轰击样品表面，高能离子与样品表面发生弹性碰撞，样品表面原子能量增大高于该原子的逸出功时，便飞离样品，这样就使样品表面不断失去原子，达到减薄的效果。

前言：

我们的离子减薄仪在使用一段时间后出现了枪短路报错的故障（error:guns have short circuit）电压、电流消失，仪器失去减薄能力。就这样仪器就搁置在那里大概有一个月吧，都起了一层灰。本来是想等工程师过来修的，后来领导说要我们自己先试着问问工程师找找资料什么的，看能不能弄好，要是弄不好再请工程师过来。就这样本人查阅资料翻看说明书咨询工程师并且怀揣着上级领导的充分信任，战战兢兢地第一次拆解这么贵的仪器，并且更换了故障零件和清洗枪体解决了问题。下面介绍下这让人心惊胆战地解剖过程（有图）

仪器介绍：

徕卡 RES 101 多功能离子束减薄仪（型号：LEICA EM RES101）

故障判断：

在一次减薄过程中突然电压和电流掉了，后来出现了枪短路的故障报错（error:guns have short circuit）

根据判断可能是两个问题：①枪体阴极消耗殆尽了②枪内污染导致短路

拆解全程：

第一步关机

在Service菜单中选择Settings → Pump system → 此处应选Off，使真空泵停止工作，见下图

然后在Service菜单中选择Exit，退出程序。显示的对话框会出现以下信息“The visualization will be stopped now”。点击Ok退出程序，关闭PC电源和仪器主电源。见下图

第二步拆机壳

按下图操作，先后拧下前、侧两盖板螺丝然后去掉盖板

第三步打开离子枪室

要想打开离子枪室，首先得往里面放点空气，因为枪室正处于真空状态，需要放入气体来平衡室内外大气压才能打开。图A为放气螺丝，拧螺丝的时候一定要遵循轻拧慢放的原则

待枪室内外大气压平衡后，拧下枪室固定螺丝，打开枪门看看传说中的枪，见下图

第四步取枪

拧下枪接地螺丝→拧下枪室外电极套及固定螺丝→抽出枪体，见下图

第五步拆分枪体

需要注意的是拧下螺丝有先后，见下图

取出枪内的小部件，记得要按顺序摆放哦，见下图

其中A,G为枪内的前后阴极是主要耗材，大约使用200小时左右更换一次。

阴极来个新旧对比照

第六步更换前后阴极及清洗其它部件

枪体各部件及新的阴极转入超声波清洗机清洗半小时，然后一个一个的进行烘干,烘干后记得按顺序摆好

第七步组装枪

将枪内拆下的各部件按原顺序安装好，记得要带手套，避免带入脏物。将枪1,2放回原位置，关好舱门。见下图

第八步开机调试

打开主电源后电脑自动打开系统→在Service菜单中选择Settings → Pump system → 此处应选on使真空泵开始工作

校准马达一次：在用户菜单中选择Chief→在服务菜单中选择 Motors→在 Motors下激活All motors→点击calibrate命令

装入样品,见下图

点击屏幕左下角Sample in，直到样品室中的压力优于2*10-5mbar。

充入氩气在Service菜单→purge →start(点3-4次)。

然后再Parameter菜单 → 设定枪1,2电流1.7mA,电压3kv → start ，枪体开始工作（指示图标为绿色）基本稳定恢复正常。

小结：需要注意的是，在第三步操作前需要等待那么十来分钟，目的是等待分子泵完全停止工作，避免充入空气时造成不必要的损伤。枪体内部零件必须长时间清洗和烘烤，操作过程需要带套，然后严格按组装顺序完成组装，保持枪内无尘避免短路。整个过程如果顺利的话需要一天左右的时间，如果问题还是存在那么重复以上步骤，反复清洗枪。离子减薄仪把持着透射制样的最后一关，有着不可或缺的作用

分
该帖子已被版主-小M加15积分，加2经验;加分理由:好作品，好原创

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洪星二锅头

第1楼2013/12/18

徕卡的 EM RES 101，现在出来102了，不知道102有什么改进的地方，仪器是不错，就是太贵了，这仪器绝对是土豪级别的

舱门已经有一层金属层了，不知道有没有清理呢

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unht

第2楼2013/12/18

那个已经没法去掉了，粘得紧紧的
洪星二锅头(coime) 发表:徕卡的 EM RES 101，现在出来102了，不知道102有什么改进的地方，仪器是不错，就是太贵了，这仪器绝对是土豪级别的

舱门已经有一层金属层了，不知道有没有清理呢

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天黑请闭眼

第3楼2013/12/18

谢谢详细解释，顺便请教一下红外灯厂家？

0

白天困

第4楼2013/12/19

那些金属层除了对真空有看不出来的影响，不会有任何其它问题。当然，审美上会感觉不好。
unht(unht) 发表:那个已经没法去掉了，粘得紧紧的

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unht

第5楼2013/12/19

也没有觉得真空度变差什么的，所以不管它们了
白天困(v2777840) 发表:那些金属层除了对真空有看不出来的影响，不会有任何其它问题。当然，审美上会感觉不好。

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COVER ME!

第6楼2013/12/24

这个的操作界面明显看起来比gatan 691人性化很多。

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daisylu206

第7楼2013/12/24

很详细！感觉RES比Gatan的更容易装样

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unht

第8楼2013/12/24

我也觉得，还是个触摸屏
COVER ME!(taogg) 发表:这个的操作界面明显看起来比gatan 691人性化很多。

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unht

第9楼2013/12/24

在中镜科仪买的
天黑请闭眼(shxie) 发表:谢谢详细解释，顺便请教一下红外灯厂家？

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daisylu206

第10楼2013/12/24

Gatan 695 也是触摸屏哦，还可以远程操控
unht(unht) 发表:我也觉得，还是个触摸屏

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