Microscopio electrónico en el garaje
De alguna manera, un amigo me llamó y me dijo: Encontré algo interesante, necesito traerte esto, pesa media tonelada. Entonces obtuve una columna de un microscopio electrónico de barrido JEOL JSM-50A. Hace tiempo que se canceló de algún instituto de investigación y se desechó. Perdimos la electrónica, pero logramos salvar la columna óptico-electrónica junto con la parte de vacío.
Hasta este momento, no he tratado con ese equipo científico, sin mencionar que puedo usarlo e imaginar cómo funciona. Para restaurar este microscopio al menos al estado "dibujamos con un haz de electrones en una pantalla luminiscente" necesitará:- Comprender los conceptos básicos de los microscopios electrónicos.
- Comprende qué es un vacío, cómo sucede
- Cómo medir el vacío, cómo conseguirlo
- Cómo funcionan las bombas de alto vacío
- Minimice la comprensión de la química (qué solventes deben usarse para limpiar la cámara de vacío, qué aceite debe usarse para lubricar las piezas de vacío)
- Domine la metalurgia (torneado y fresado) para la fabricación de todo tipo de adaptadores y herramientas.
- Tratar con microcontroladores, circuitos para su conexión
Con el método científico en servicio, intentaré dominar áreas completamente nuevas que nunca antes había tratado. Te invito a hacer esto conmigo.La restauración del microscopio después de al menos una docena de años está bajo cat.DESCARGO DE RESPONSABILIDAD: ¡Recuerde, la seguridad es lo primero! No tengo ninguna responsabilidad por el hecho de que accidentalmente dañe su salud o cree un agujero negro utilizando el conocimiento de este artículo.Es interesante no solo poner en funcionamiento la vieja pieza de hierro , sino también verificar si es posible dominar áreas completamente nuevas utilizando el método científico.Por lo tanto, antes de hacer algo, siempre es útil entender cómo funciona.Principios de operación de microscopios electrónicos
Hay dos tipos de microscopios electrónicos:Microscopio electrónico de transmisión
TEM es muy similar a una óptica convencional, solo la muestra en estudio no se irradia con luz (fotones), como en un microscopio óptico, sino con electrones.La longitud de la longitud de onda del haz de electrones es mucho menor que el fotón, por lo que se puede conseguir mucho utilizado para Resolución proc EED.El enfoque y el control del haz de electrones se lleva a cabo utilizando lentes electromagnéticas o electrostáticas. Incluso tienen la misma distorsión (aberración cromática) que las lentes ópticas, aunque la naturaleza de la interacción física es completamente diferente. Por cierto, también agrega nuevas distorsiones (torsión de electrones en la lente a lo largo del eje del haz de electrones, lo que no ocurre con los fotones en un microscopio óptico).TEM tiene inconvenientes: las muestras de prueba deben ser muy delgadas, más delgadas que 1 micrón, lo que no siempre es conveniente en el hogar. Por ejemplo, para ver tu cabello despejado, debes cortarlo a lo largo de al menos 50 capas. Esto se debe al hecho de que la capacidad de penetración de un haz de electrones es mucho peor que el haz de fotones. Además, TEM, con raras excepciones, es bastante engorroso. Este dispositivo, que se muestra a continuación, no parece ser tan grande (aunque es más alto que un hombre y tiene un marco de hierro fundido sólido), pero también hay una fuente de alimentación del tamaño de un gabinete grande, que ocupa toda una habitación.Pero la resolución TEM es la más alta. Con él (si te esfuerzas mucho) puedes ver los átomos individuales de la sustancia. (Foto de aquí ).Este permiso es especialmente útil para identificar el agente causal de una enfermedad viral. Todos los análisis de virus del siglo XX se construyeron sobre la base de TEM, y solo con el advenimiento de métodos más baratos para diagnosticar virus populares (por ejemplo, PCR ), ya no se encuentra el uso rutinario de TEM para este propósito.Por ejemplo, así es como se ve "clara" la gripe H1N1: (foto de aquí )Microscopio electrónico de barrido
SEM se utiliza principalmente para estudiar la superficie de muestras con una resolución muy alta (un aumento de un millón de veces, en comparación con 2 mil para óptica). Y esto es mucho más útil en el hogar :)Por ejemplo, alguien está mirando un nuevo cepillo de dientes:En un microscopio de escaneo, un haz de electrones enfocado de manera estrecha "escanea" la superficie de la muestra punto por punto, y todo tipo de sensores captan lo que sale de la muestra después de ser golpeado por electrones.Lo siguiente puede salir volando:- electrones con diferentes energías- radiación óptica de los rangos visible, infrarrojo, ultravioleta- radiación de rayos X- basura desconocidaEl principio de funcionamiento de un microscopio electrónico de barrido es un poco como el tubo de rayos catódicos de un televisor (que tiene un vacío profundo y una pistola de electrones, y sistema de enfoque y desviación de lentes). Aquí, por cierto, cómo funciona al disparar 1000 cuadros / s:Lo mismo debería suceder en la columna óptico-electrónica del microscopio, solo se irradia la muestra, no el fósforo de la pantalla, y la imagen se forma sobre la base de la información de los sensores (electrones secundarios, electrones reflejados elásticamente y otros).Tanto el tubo de imagen de televisión como la columna de microscopio óptico-electrónico funcionan solo bajo vacío.Inspirados en las fotos , nos ponemos a trabajar.Columna óptica
Una columna de microscopio óptico-electrónico es una cámara de vacío en la que se encuentran:- haz de electrones que emite un haz de electrones
- Un sistema de lentes electromagnéticas que enfoca, desplaza, desenrolla y mueve el haz
- soporte de muestra, con la capacidad de moverse e inclinarse a lo largo de diferentes ejes
- detectores de radiación de diversa naturaleza: electrones, rayos X, rangos de luz
- puertos para conectar dispositivos adicionales
- sistema de control de vacío
Cañón electrónico (con el cilindro Venelt retirado ):
una etapa controlada (ubicada dentro de la columna, acceso a ella a través de una puerta de enlace especial, fuera de su ubicación puede reconocerse por la abundancia de manijas para moverse e inclinarse)
I. Desmontaje, limpieza, pintura.
Lo primero que quería hacer era lavar a fondo y pintar las partes oxidadas. Se quitaron las cubiertas protectoras de arriba y de lado, incluso más polvo apareció debajo de ellas, y el acero logró oxidarse en algunos lugares debido a la acción de la humedad y el aire. Es bueno que la columna en sí misma esté hecha de acero inoxidable y que no se oxida fácilmente.La parte de vacío (debajo de la columna) en el proceso de desmontaje se veía así:
Retire del fondo todos los accesorios de vacío, los restos de la unidad de control de vacío, la bomba de difusión, limpiamos y pintamos el fondo con una pintura negra semi mate para que quede hermoso. Retire las cubiertas protectoras de arriba, vea treinta años de polvo, lave todo con nuestra piel, pinte y pinte. Aquí estaba / estaba para comparar:
Después de tratar con las piezas de hierro, desbloqueé la suspensión de resorte antivibraciones de la columna e intenté colgar la columna en la posición de trabajo (una lámina de acero de dos centímetros y varios materiales de ponderación proporcionan solidez al balanceo).Todas las partes del proyecto:También mire el video en mi canal .Espero sus comentarios y preguntas, nos vemos en la próxima serie! Source: https://habr.com/ru/post/es398853/
All Articles