降低干扰，获得更高分辨率的电子显微镜成像

日常设备（如电梯和地铁）产生的磁场会影响研究人员使用电子显微镜收集图像的质量。科学家们使用主动式消磁系统来解决这一问题，以提高电子显微镜的性能，进而提高图像分辨率。最近，中国北京大学的研究人员安装了一台主动式消磁系统，用于克服外部干扰造成的图像失真。

鞠晶博士（右）和同事，北京大学SEM实验室

电子显微学是一种功能强大却非常敏感的技术，用于冶金学、化学和生物学等众多技术学科研究，也是了解细胞、材料和纳米颗粒复杂结构的必备条件。然而，日常电子设备产生的周围磁场干扰会影响电子显微镜的分辨率，降低所获得图像的质量。这些精密显微镜的用户通常会求助于主动式消磁系统，该系统能够大幅减弱AC和DC磁场以克服这些问题。中国北京大学化学与分子工程学院研究员鞠晶博士解释说：“我的实验室是学校公共测试平台，扫描电子显微镜（SEM）协助很多部门和研究课题组开展一系列研究项目，从研究细菌和材料到分析纳米颗粒晶体结构。对于SEM，我们需要干扰最小的极高分辨率图像（通常将样品放大200,000倍以上）。”

“我们的实验室位于一栋历史在三十年以上的建筑物中，不幸的是，附近有一个大型配电柜，发射AC干扰；100米外还有地铁，产生高水平的DC磁场和振动导致的噪声。这种程度的干扰会使显微镜的电子束偏转，造成图像失真。我们的SEM系统所需的理想操作环境是外部磁场小于1毫高斯，但实测的z方向DC磁场为19毫高斯，且x方向AC磁场大于21毫高斯。我们实验室内的AC和DC磁场都会经常超出SEM系统要求的范围，因此我们探索使用消磁系统，通过产生几乎相等的反方向磁�隼次榷�环境磁场以抵抗外部因素干扰, 提升图像质量。”

“我们在2014年左右开始使用SEM，但直到最近我们才了解到了用于消除预期外信号的各种选项。在与当地的先进实验室设备供应商�慕芸萍加邢薰�司讨论后，他们
建议我们尝试使用Spicer的一款系统，该公司还为我们进行了消磁设备的现场演示，我们对仪器的效率印象深刻。在2018年初，我们购买了Spicer的SC24消磁系统，并对所处理图片的质量提高感到惊讶。事实上，我们现在可以达到300,000x的放大倍数，这是分辨率的巨大提升。 SC24的动态特性意味着它可以在100微秒内检测到磁场的变化并做出反应，确保快速抵消任何干扰，对于这样一个繁忙的实验室来说是非常重要的。”

“当地的供应商协助安装了SC24系统，我们学习了如何维护设备，即使对于经验极少的人来说也非常简单。每当我们需要支持时，公司随时都可以通过电话或电子邮件回答任何问题，并为我们的问题提供解决方案，问题总能很快解决。我们计划近期将SEM移到新的场地，将使用该公司的咨询服务协助调研新环境，以便检测任何可能的干扰源并确认新地点是否合适。我们对消磁系统的性能以及我们所获得的支持感到非常满意，并期待未来继续与Spicer仪器合作” 鞠晶总结道。”