主题:【第十四届原创】日本岛津EPM-810Q电子探针扫描电子显微镜故障维修二例(9月)

浏览 |回复2 电梯直达
wccd
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
维权声明:本文为wccd原创作品,本作者与仪器信息网是该作品合法使用者,该作品暂不对外授权转载。其他任何网站、组织、单位或个人等将该作品在本站以外的任何媒体任何形式出现均属侵权违法行为,我们将追究法律责任。

日本岛津EPM-810Q电子探针扫描电子显微镜故障维修二例



            我国的EPM-810Q电子探针扫描电子显微镜(以下简称电子探针)是从80年代初从日本引进的大型精密仪器,由日本岛津公司生产,该电子探针的优点是分析区域小于1μm,可对样品材料中的杂质及析出相进行分析研究。对被测材料样品中微小区域的探查,以及在难于获取细微样品的成分鉴定等都是非常有效的的。同时对应于样品的扫描显微图像二次电子图像(SC)、背散射图像(BSE)等形貌特征一面进行观察,一面进行成分分析。对于研究样品的形态结构和其成分关系也是非常方便的。该仪器功能较多、操作繁琐、结构复杂,故在使用中难免会出现一些这样那样的故障。本文介绍该电子探针出现的两例故障维修实例,供大家分享,希望能对电子探针操作工作者有所帮助。


    【故障一】:


        图像观察显示屏(CRT1)和拍照图片显示屏(CRT2)上没有背散射图像和二次电子图像信号,只有X射线和吸收电流电子图像信号。


    【故障分析】:


        两个显示屏同时没有背散射图像和二次电子图像信号,但有X射线和吸收电流电子图像信号。说明两个显示屏相关电路工作正常,重点考虑电子探测器相关电路,电子探测器上的光电倍增管(PMT)负高压(正常-800V~-900V左右),以及电子探测器的输出信号(10mA电流信号),闪烁体上的10KV电源联锁继电器是否正常。


    【检查维修】:


        当10KV电压正常时,如果光电倍增管(PMT)无负高压或负高压偏低,PMT老化严重或损坏等,都会造成电子探测器无信号输出。首先检测PMT电源供给负高压发生器(部分电路框图见图一)。


图一  PMT负高压发生器部分电路框图


        高压表测量“HV OUT”输出电压为0V,测量低压供给电源“J1-2”(+24V)电压也为0V,由此判断PMT负高压发生器未工作,该负高压发生器为一个密封金属盒(图二)。




图二  负高压发生器密封金属盒


        所有电子元器件都安装在金属盒内,怀疑问题可能出在负高压发生器内部或进线电缆处。测量外部低压电源供电电压为+24.1V,说明外部供电是正常的,取下低压供电接线端,用万用表测量电缆接插件“J1-2”1-2脚电压为0V,说明该电缆不通,拆开电缆插件仔细检查发现接插件内部芯线焊点已脱落,故障“根源”终于找到,重新将芯线焊接牢靠,安装复原低压供电接插件,开机测量“HV OUT”输出有电压输出,调节电位器W(30K)负高压输出电压在-390V~-1300V之间变化,显示屏出现背散射图像和二次电子图像信号(负高压值与显示屏图像质量关系详见表一)。此时说明故障已排除,电子探针恢复正常工作。


表一    负高压值与显示屏图像质量关系表

电位器旋扭位置(顺时针)

负高压值(VDC)

背散射电子图像质量

二次电子图像质量

1

-390.0V

只有扫描光栅

只有扫描光栅

2

-393.4V

只有扫描光栅

只有扫描光栅

3

-430.4V

只有扫描光栅

只有扫描光栅

4

-475.1V

只有扫描光栅

只有扫描光栅

5

-532.6V

只有扫描光栅

只有扫描光栅

6

-603.3V

图像亮度低

图像亮度低

7

-692.8V

图像亮度低

图像亮度较好

8

-832.7V

图像亮度正常

图像亮度正常

9

-1140.5V

图像亮度过亮

图像亮度过亮

10

-1257.6V

(不常用)

(不常用)

11

-1300.0V

(不常用)

(不常用)



【小结】:


      两个显示屏均有其他图像信号,由此说明两个显示屏自身电路没有问题,可以排除此部分,这样可以少走弯路。故障重点在检查电子探测器相关电路,尤其是高压发生器相关电路及供电电源。


    【故障二】:


        图像观察显示屏(CRT1)上有各种图像显示,但拍照显示屏(CRT2)没有任何图像显示。


    【故障分析】:


        故障一维修已说明两个显示屏相关电路是正常的,可以不予考虑。拍照显示屏(CRT2)的图像信号是通过Z轴信号输入接插件进入显示屏电路的,重点在Z轴信号电缆及接插件、Z轴放大电路等相关电路。


    【检查维修】:


      打开PMT负高压发生器电源开关, 观察显示屏(CRT1)图像信号稳定,调节电位器(W)旋扭观察显示屏SC和BSE的图像信号,信号显示随负高压变化而变化,但拍照显示屏(CRT2)始终无图像信号显示。检查拍照显示屏Z轴图像信号输入接插件(Q9结构),发现图像时有时无,有图像出现判断Z轴放大器电路是正常的,检查Z轴插头未发现异常,但插头插进插座图像总是不稳定,仔细观察Q9插座内芯孔径已经变大,这应该是导致Q9插头的插针与插座内芯接触不良的原因,用尖头镊子(或其他尖锐工具)把芯片轻轻向内拨紧使孔径缩小(如图三所示)。



图三 拍照显示屏(CRT2)Z轴信号输入Q9插座结构图


        再将Z轴插头重新插上插座,观察拍照显示屏二次电子(SC)和背散射图像(BSE)的图像信号恢复显示,并且信号很稳定,不再出现时有时无现象,为此拍照显示屏无图像信号显示故障排除,电子探针恢复正常工作。


    【小结】:


        由于电镜结构紧凑,内部空间不大,空气散热不佳,加上工作环境比较潮湿,这样就很容造成有些接插件氧化变形造成接触不良等故障,因此在仪器工作室安装空调进行恒温是非常有必要的,若有条件的话最好能加装抽湿机抽湿,这样就可以避免仪器内部受潮引起器件氧化或高压放电等故障。



                                                                                                                                        2021.9.19
为您推荐
更多
相关课程
wccd
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
小偷爸爸
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵