2023.09.08
Solution de contrôle précis du vide dans le réglage de l'épaisseur du liquide du microscope électronique à transmission en phase liquide
PARTAGER
PLUS DE DÉTAILS
1.Pourquoi le régulateur de pression proportionnel peut-il s'appliquer au microscope électronique ?
Ces dernières années, la technologie de microscopie électronique à transmission en phase liquide basée sur la microscopie électronique à transmission, le traitement micro-nano et la technologie de fabrication de couches minces a été utilisée pour construire des plates-formes micro-expérimentales à diverses échelles de résolution nanométrique et développer de nouvelles technologies de nano-caractérisation et des domaines connexes. dans de nombreux domaines. Une cellule liquide standard est une micropuce de silicium dotée de deux fenêtres en film de nitrure de silicium (SiN) électroniquement transparentes soutenues par un matériau isolant, et l'échantillon liquide est rempli entre les deux fenêtres.
Théoriquement, l'épaisseur du liquide peut être réglée par des espaceurs entre les micropuces, mais dans l'observation réelle, les micropuces doivent être placées dans un environnement ultra-vide d'un microscope électronique à transmission, ce qui entraîne une différence de pression à l'intérieur et à l'extérieur de la fenêtre de la membrane. La différence entraînera la déformation et l'expansion de la fenêtre à membrane, entraînant une modification de l'épaisseur du liquide, et cette modification dépasse souvent plusieurs fois.
Par conséquent, à moins que des bulles ne soient générées, ce changement d’épaisseur affectera sérieusement la résolution des observations. De plus, des piliers peuvent être utilisés pour relier les fenêtres de membrane supérieure et inférieure afin de minimiser l'expansion, mais ce type de pool de liquide d'épaisseur fixe ne peut pas être chargé avec différents échantillons pour l'observation, ce qui n'est ni universel ni applicable.
Théoriquement, l'épaisseur du liquide peut être réglée par des espaceurs entre les micropuces, mais dans l'observation réelle, les micropuces doivent être placées dans un environnement ultra-vide d'un microscope électronique à transmission, ce qui entraîne une différence de pression à l'intérieur et à l'extérieur de la fenêtre de la membrane. La différence entraînera la déformation et l'expansion de la fenêtre à membrane, entraînant une modification de l'épaisseur du liquide, et cette modification dépasse souvent plusieurs fois.
Par conséquent, à moins que des bulles ne soient générées, ce changement d’épaisseur affectera sérieusement la résolution des observations. De plus, des piliers peuvent être utilisés pour relier les fenêtres de membrane supérieure et inférieure afin de minimiser l'expansion, mais ce type de pool de liquide d'épaisseur fixe ne peut pas être chargé avec différents échantillons pour l'observation, ce qui n'est ni universel ni applicable.
Afin d'atteindre l'épaisseur réglable de l'échantillon liquide au microscope électronique en phase liquide, il est nécessaire d'essayer de contrôler avec précision la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur de la fenêtre à membrane du pool liquide.
Cet article proposera des solutions correspondantes pour le contrôle du degré de vide à l’intérieur de la piscine liquide. Le contrôle de haute précision du degré de vide adoptera la méthode d'équilibre dynamique, qui peut atteindre une précision de contrôle de ± 1 % sous n'importe quel degré de vide dans la plage de 0,1 à 100 kPa et peut atteindre un contrôle précis, réglable et constant de l'épaisseur de l'échantillon liquide.
.png)
2. Solutions
La solution décrite dans cet article utilise également la méthode d'équilibre dynamique mentionnée ci-dessus pour contrôler le degré de vide des échantillons liquides. La différence est qu'il est affiné davantage et qu'un plan de mise en œuvre spécifique et une description détaillée de l'ingénierie sont donnés.
La nécessité d'un réglage de l'épaisseur, tandis que la précision du contrôle du degré de vide doit être meilleure que ± 1 %. L'appareil est illustré à la figure 2.
.png)
Le système de contrôle du vide utilisé pour ajuster l'épaisseur des échantillons liquides dans un microscope électronique en phase liquide illustré à la figure 2 comprend principalement une jauge à vide,Régulateur de pression proportionnel de KAOLU, une pompe à vide, un contrôleur de pression à vide, un ordinateur et son logiciel. Leurs fonctions et détails respectifs sont décrits comme suit :
(1) Jauge à vide : utilisée pour mesurer avec précision le degré de vide des échantillons liquides. La jauge à vide adopte une jauge à vide à condensateur à couche mince avec une précision de mesure élevée. Afin de répondre aux besoins de mesure du vide à grande échelle, deux vacuomètres de plages différentes sont équipés.
(2)Régulateur de pression proportionnel de KAOLU: permet de régler précisément le débit d'admission et d'échappement.Régulateur de pression proportionnel de KAOLUest une vanne à pointeau à grande vitesse entraînée par un moteur pas à pas. Il peut ajuster avec précision et rapidement l'ouverture de la vanne à pointeau en moins d'une seconde grâce à un signal de tension analogique de 0 ~ 10 V pour obtenir un réglage du débit de haute précision.
Il convient très bien aux petites entreprises. Contrôle du vide dans un espace dimensionnel. Équipé avecRégulateur de pression proportionnel de KAOLUpour ajuster respectivement le débit d'admission et d'échappement pour atteindre un contrôle de haute précision du degré de vide.
(3) Pompe à vide : utilisée comme source de vide. En tant que source de vide, une pompe à vide sèche à faible pollution est généralement utilisée pour réduire l'impact des vibrations et du bruit sur l'ensemble du microscope électronique à transmission.
(4) Contrôleur de pression à vide : il est utilisé pour recevoir le signal de mesure du manomètre et contrôler automatiquementRégulateur de pression proportionnel de KAOLU selon la valeur définie du degré de vide par PID, de sorte que le degré de vide de l'échantillon liquide puisse rapidement atteindre la valeur définie et la maintenir constante pendant une longue période.
Pour un contrôle du degré de vide poussé dans la plage de 0,1 à 1 kPa, le contrôleur doit collecter le signal de la jauge à vide 1 avec une plage de 10 Torr, et en même temps fixer la vanne à pointeau électronique pour l'échappement à l'état complètement ouvert.
Pour un contrôle du faible degré de vide dans la plage de 1 à 100 kPa, le contrôleur doit collecter le signal du vacuomètre 2 avec une plage de 1 000 Torr et en même temps le corriger.Régulateur de pression proportionnel de KAOLUPour l'entrée d'air à un certain état d'ouverture, et le contrôleur contrôle Régulateur de pression proportionnel de KAOLUpour l'échappement.
(5) Ordinateur et logiciel : l'ordinateur est utilisé pour communiquer avec le contrôleur de pression à vide, et le logiciel informatique peut effectuer divers réglages de paramètres, contrôle des opérations, affichage numérique, affichage graphique et stockage des paramètres de processus sur le contrôleur de pression à vide via L'interface.
Bien que le contrôleur de pression de vide puisse être utilisé seul pour contrôler le degré de vide, il nécessite une opération manuelle via les boutons du contrôleur, ce qui est compliqué. Cependant, l’utilisation du contrôleur via un logiciel informatique est plus intuitive et simple.
Afin de répondre aux exigences de haute précision en matière d'ajustement et de contrôle de l'épaisseur des liquides, les principaux indicateurs techniques des composants clés ci-dessus sont les suivants :
(1) Jauge à vide : jauge à vide à condensateur à couche mince, avec des plages de mesure de 10Torr et 1000Torr respectivement. La précision de toute valeur de mesure du vide est de 0,25 %.
(2)Régulateur de pression proportionnel de KAOLU: entraîné par un moteur pas à pas, le signal de commande est un signal analogique de tension ou de courant, le temps de réponse complet de complètement fermé à complètement ouvert est inférieur à 1 s, la répétabilité est meilleure que ± 0,1% et le noyau de valve est résistant à la corrosion .
(3) Contrôleur de pression à vide : AD 24 bits, DA 16 bits, pourcentage de sortie minimum de 0,01 %, paramètres PID avec fonction d'auto-réglage, communication RS 485 et protocole de communication MODBUS standard, équipé d'un logiciel de contrôle informatique.
4. Conclusion
La microscopie électronique à transmission en phase liquide est devenue une technique de base pour la surveillance en temps réel des processus de nanomatériaux dans les liquides. En raison de la différence de pression entre le liquide et le vide poussé du microscope électronique à transmission, la fenêtre de la membrane en nitrure de silicium est généralement pliée, ce qui peut être ajusté en ajustant le pool de liquide. La pression du vide est utilisée pour ajuster dynamiquement l’épaisseur du liquide, ce qui donne lieu à une couche de liquide ultra-mince dans la région centrale de la fenêtre pour une imagerie haute résolution.
Grâce à la solution proposée dans cet article, un dispositif indépendant de contrôle du degré de vide peut être construit pour un ajustement automatique et un contrôle constant de diverses épaisseurs d'échantillons liquides de micropuces en microscopie électronique à transmission liquide, et peut atteindre une précision de contrôle élevée.
De plus, le contrôle automatique du vide de haute précision à l'intérieur du pool de liquide offre également la possibilité de modifier dynamiquement l'épaisseur du liquide de manière programmée, ce qui est très propice au dépassement des limitations de diffusion et à l'obtention de conditions de dissolution en masse.
En résumé, la solution fournit une méthode fondamentale pour mesurer et ajuster dynamiquement l’épaisseur du liquide dans les expériences de microscopie électronique à transmission en phase liquide, permettant de nouvelles conceptions expérimentales et un meilleur contrôle de la chimie des solutions.
Plus d'informations surRégulateur de pression proportionnel de KAOLU, veuillez visiter notresite web!
Ces dernières années, la technologie de microscopie électronique à transmission en phase liquide basée sur la microscopie électronique à transmission, le traitement micro-nano et la technologie de fabrication de couches minces a été utilisée pour construire des plates-formes micro-expérimentales à diverses échelles de résolution nanométrique et développer de nouvelles technologies de nano-caractérisation et des domaines connexes. dans de nombreux domaines. Une cellule liquide standard est une micropuce de silicium dotée de deux fenêtres en film de nitrure de silicium (SiN) électroniquement transparentes soutenues par un matériau isolant, et l'échantillon liquide est rempli entre les deux fenêtres.
Théoriquement, l'épaisseur du liquide peut être réglée par des espaceurs entre les micropuces, mais dans l'observation réelle, les micropuces doivent être placées dans un environnement ultra-vide d'un microscope électronique à transmission, ce qui entraîne une différence de pression à l'intérieur et à l'extérieur de la fenêtre de la membrane. La différence entraînera la déformation et l'expansion de la fenêtre à membrane, entraînant une modification de l'épaisseur du liquide, et cette modification dépasse souvent plusieurs fois.
Par conséquent, à moins que des bulles ne soient générées, ce changement d’épaisseur affectera sérieusement la résolution des observations. De plus, des piliers peuvent être utilisés pour relier les fenêtres de membrane supérieure et inférieure afin de minimiser l'expansion, mais ce type de pool de liquide d'épaisseur fixe ne peut pas être chargé avec différents échantillons pour l'observation, ce qui n'est ni universel ni applicable.
Théoriquement, l'épaisseur du liquide peut être réglée par des espaceurs entre les micropuces, mais dans l'observation réelle, les micropuces doivent être placées dans un environnement ultra-vide d'un microscope électronique à transmission, ce qui entraîne une différence de pression à l'intérieur et à l'extérieur de la fenêtre de la membrane. La différence entraînera la déformation et l'expansion de la fenêtre à membrane, entraînant une modification de l'épaisseur du liquide, et cette modification dépasse souvent plusieurs fois.
Par conséquent, à moins que des bulles ne soient générées, ce changement d’épaisseur affectera sérieusement la résolution des observations. De plus, des piliers peuvent être utilisés pour relier les fenêtres de membrane supérieure et inférieure afin de minimiser l'expansion, mais ce type de pool de liquide d'épaisseur fixe ne peut pas être chargé avec différents échantillons pour l'observation, ce qui n'est ni universel ni applicable.
Afin d'atteindre l'épaisseur réglable de l'échantillon liquide au microscope électronique en phase liquide, il est nécessaire d'essayer de contrôler avec précision la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur de la fenêtre à membrane du pool liquide.
Cet article proposera des solutions correspondantes pour le contrôle du degré de vide à l’intérieur de la piscine liquide. Le contrôle de haute précision du degré de vide adoptera la méthode d'équilibre dynamique, qui peut atteindre une précision de contrôle de ± 1 % sous n'importe quel degré de vide dans la plage de 0,1 à 100 kPa et peut atteindre un contrôle précis, réglable et constant de l'épaisseur de l'échantillon liquide.
2. Solutions
La solution décrite dans cet article utilise également la méthode d'équilibre dynamique mentionnée ci-dessus pour contrôler le degré de vide des échantillons liquides. La différence est qu'il est affiné davantage et qu'un plan de mise en œuvre spécifique et une description détaillée de l'ingénierie sont donnés.
La nécessité d'un réglage de l'épaisseur, tandis que la précision du contrôle du degré de vide doit être meilleure que ± 1 %. L'appareil est illustré à la figure 2.
Le système de contrôle du vide utilisé pour ajuster l'épaisseur des échantillons liquides dans un microscope électronique en phase liquide illustré à la figure 2 comprend principalement une jauge à vide,Régulateur de pression proportionnel de KAOLU, une pompe à vide, un contrôleur de pression à vide, un ordinateur et son logiciel. Leurs fonctions et détails respectifs sont décrits comme suit :
(1) Jauge à vide : utilisée pour mesurer avec précision le degré de vide des échantillons liquides. La jauge à vide adopte une jauge à vide à condensateur à couche mince avec une précision de mesure élevée. Afin de répondre aux besoins de mesure du vide à grande échelle, deux vacuomètres de plages différentes sont équipés.
(2)Régulateur de pression proportionnel de KAOLU: permet de régler précisément le débit d'admission et d'échappement.Régulateur de pression proportionnel de KAOLUest une vanne à pointeau à grande vitesse entraînée par un moteur pas à pas. Il peut ajuster avec précision et rapidement l'ouverture de la vanne à pointeau en moins d'une seconde grâce à un signal de tension analogique de 0 ~ 10 V pour obtenir un réglage du débit de haute précision.
Il convient très bien aux petites entreprises. Contrôle du vide dans un espace dimensionnel. Équipé avecRégulateur de pression proportionnel de KAOLUpour ajuster respectivement le débit d'admission et d'échappement pour atteindre un contrôle de haute précision du degré de vide.
(3) Pompe à vide : utilisée comme source de vide. En tant que source de vide, une pompe à vide sèche à faible pollution est généralement utilisée pour réduire l'impact des vibrations et du bruit sur l'ensemble du microscope électronique à transmission.
(4) Contrôleur de pression à vide : il est utilisé pour recevoir le signal de mesure du manomètre et contrôler automatiquementRégulateur de pression proportionnel de KAOLU selon la valeur définie du degré de vide par PID, de sorte que le degré de vide de l'échantillon liquide puisse rapidement atteindre la valeur définie et la maintenir constante pendant une longue période.
Pour un contrôle du degré de vide poussé dans la plage de 0,1 à 1 kPa, le contrôleur doit collecter le signal de la jauge à vide 1 avec une plage de 10 Torr, et en même temps fixer la vanne à pointeau électronique pour l'échappement à l'état complètement ouvert.
Pour un contrôle du faible degré de vide dans la plage de 1 à 100 kPa, le contrôleur doit collecter le signal du vacuomètre 2 avec une plage de 1 000 Torr et en même temps le corriger.Régulateur de pression proportionnel de KAOLUPour l'entrée d'air à un certain état d'ouverture, et le contrôleur contrôle Régulateur de pression proportionnel de KAOLUpour l'échappement.
(5) Ordinateur et logiciel : l'ordinateur est utilisé pour communiquer avec le contrôleur de pression à vide, et le logiciel informatique peut effectuer divers réglages de paramètres, contrôle des opérations, affichage numérique, affichage graphique et stockage des paramètres de processus sur le contrôleur de pression à vide via L'interface.
Bien que le contrôleur de pression de vide puisse être utilisé seul pour contrôler le degré de vide, il nécessite une opération manuelle via les boutons du contrôleur, ce qui est compliqué. Cependant, l’utilisation du contrôleur via un logiciel informatique est plus intuitive et simple.
Afin de répondre aux exigences de haute précision en matière d'ajustement et de contrôle de l'épaisseur des liquides, les principaux indicateurs techniques des composants clés ci-dessus sont les suivants :
(1) Jauge à vide : jauge à vide à condensateur à couche mince, avec des plages de mesure de 10Torr et 1000Torr respectivement. La précision de toute valeur de mesure du vide est de 0,25 %.
(2)Régulateur de pression proportionnel de KAOLU: entraîné par un moteur pas à pas, le signal de commande est un signal analogique de tension ou de courant, le temps de réponse complet de complètement fermé à complètement ouvert est inférieur à 1 s, la répétabilité est meilleure que ± 0,1% et le noyau de valve est résistant à la corrosion .
(3) Contrôleur de pression à vide : AD 24 bits, DA 16 bits, pourcentage de sortie minimum de 0,01 %, paramètres PID avec fonction d'auto-réglage, communication RS 485 et protocole de communication MODBUS standard, équipé d'un logiciel de contrôle informatique.
4. Conclusion
La microscopie électronique à transmission en phase liquide est devenue une technique de base pour la surveillance en temps réel des processus de nanomatériaux dans les liquides. En raison de la différence de pression entre le liquide et le vide poussé du microscope électronique à transmission, la fenêtre de la membrane en nitrure de silicium est généralement pliée, ce qui peut être ajusté en ajustant le pool de liquide. La pression du vide est utilisée pour ajuster dynamiquement l’épaisseur du liquide, ce qui donne lieu à une couche de liquide ultra-mince dans la région centrale de la fenêtre pour une imagerie haute résolution.
Grâce à la solution proposée dans cet article, un dispositif indépendant de contrôle du degré de vide peut être construit pour un ajustement automatique et un contrôle constant de diverses épaisseurs d'échantillons liquides de micropuces en microscopie électronique à transmission liquide, et peut atteindre une précision de contrôle élevée.
De plus, le contrôle automatique du vide de haute précision à l'intérieur du pool de liquide offre également la possibilité de modifier dynamiquement l'épaisseur du liquide de manière programmée, ce qui est très propice au dépassement des limitations de diffusion et à l'obtention de conditions de dissolution en masse.
En résumé, la solution fournit une méthode fondamentale pour mesurer et ajuster dynamiquement l’épaisseur du liquide dans les expériences de microscopie électronique à transmission en phase liquide, permettant de nouvelles conceptions expérimentales et un meilleur contrôle de la chimie des solutions.
Plus d'informations surRégulateur de pression proportionnel de KAOLU, veuillez visiter notresite web!