Effetti della schermatura elettromagnetica nell'ambiente di laboratorio di microscopia elettronica (Parte 6): temperatura, umidità, flusso d'aria e rumore

Temperatura

I requisiti di temperatura per i microscopi Eelettronici M non sono particolarmente elevati. In genere, temperature intorno ai 26 gradi Celsius in estate e 20 gradi Celsius in inverno sono accettabili per il comfort e l’efficienza energetica. Tuttavia, la velocità di variazione della temperatura è importante, con requisiti comuni pari a ≤0,5°C/3 minuti o ≤0,5°C/5 minuti.

I sistemi di climatizzazione centralizzati di buona qualità sono generalmente in grado di soddisfare questi requisiti. Ad esempio, un noto marchio di condizionatori split ha un ciclo di quattro minuti con fluttuazioni di temperatura di circa 1 grado Celsius. L'utilizzo di sistemi di climatizzazione di precisione solitamente non offre vantaggi significativi in ​​termini di prezzo, costi di manutenzione e applicabilità.

In pratica, gli Hmicroscopi elettronici <22M<23ad alta precisione EM tendono ad essere ingombranti e ad avere capacità termiche maggiori. Finché la variazione di temperatura all'interno della stanza non è significativa, è improbabile che piccole fluttuazioni in un breve periodo abbiano un impatto notevole.

È importante evitare temperature eccessivamente basse nella sala del microscopio elettronico per evitare la formazione di condensa e il gocciolamento di acqua sui tubi dell'acqua di raffreddamento, sui tubi dell'azoto liquido e sui contenitori Dewar. Ad esempio, si è verificato un caso in cui un vecchio circuito spettroscopico posizionato in modo errato sotto un pallone Dewar di azoto liquido è stato danneggiato a causa del gocciolamento di condensa.

Per quanto riguarda i locali delle apparecchiature ausiliarie, come quelli che ospitano serbatoi dell'acqua di raffreddamento a circolazione, compressori d'aria, gruppi di continuità (UPS) e pompe per vuoto, è necessario calcolare la capacità richiesta del sistema di condizionamento dell'aria in base alla dissipazione del calore fornita nelle specifiche dell'apparecchiatura.

Se la temperatura nella sala delle apparecchiature ausiliarie è troppo elevata, può ridurre l'efficienza di raffreddamento del serbatoio dell'acqua di raffreddamento a circolazione e aumentare la deriva termica delle lenti.

Pertanto, si consiglia di mantenere la temperatura nella sala delle attrezzature ausiliarie al di sotto di 35 gradi Celsius durante tutto l'anno.

Humidità

I campioni congelati hanno requisiti di umidità elevati e alcuni utenti preferiscono un'umidità relativa inferiore al 25%. Tuttavia, un'umidità estremamente bassa può causare scariche elettrostatiche. Per risolvere questo problema, la macchina per la preparazione delle fratture da congelamento può essere spostata più vicino al microscopio elettronico per ridurre al minimo il tempo di esposizione dei campioni congelati, riducendo così i requisiti di umidità.

Di solito, un'umidità relativa inferiore al 65% è sufficiente per la sala del microscopio elettronico, che è un requisito relativamente basso che la maggior parte dei sistemi di condizionamento dell'aria può facilmente soddisfare (supponendo che la porta della stanza sia tenuta chiusa e che il tempo per l'ingresso e l'uscita del personale sia minimizzato).

Se si tratta di un edificio di nuova costruzione entro un anno, potrebbe essere necessario del tempo per eliminare l'umidità dall'edificio. In questi casi è possibile aggiungere un deumidificatore per regolare l'umidità.

Flusso d'aria

Un'altra considerazione è il flusso d'aria proveniente dal sistema di climatizzazione. Nella maggior parte dei casi, finché le uscite dell’aria condizionata (sia montate che ad armadietto) non sono rivolte direttamente verso la colonna del microscopio durante la pianificazione del layout della sala del microscopio elettronico, il problema del flusso d’aria generalmente non è una delle principali preoccupazioni. Per i microscopi elettronici molto richiesti, si può prendere in considerazione l'uso di sacchetti di stoffa per l'alimentazione dell'aria.

Come indicato dalla formula flusso d'aria = velocità dell'aria × area di uscita dell'aria, aumentando l'area di uscita è possibile ridurre la velocità dell'aria mantenendo lo stesso flusso d'aria.

Un caso di successo da un'università coinvolge un microscopio elettronico di circa 50 metri quadratistanza a pianta quasi quadrata. Due bocchette di mandata dell'aria (sezione trasversale 1m x 1m) sono state posizionate diagonalmente sul tetto, e due bocchette di mandata dell'aria (sezione trasversale 0,8m x 0,8m) sono state posizionate sugli angoli diagonali opposti. Questa disposizione ha consentito ai flussi d'aria di fluire lungo le pareti, assolvendo efficacemente al compito di fornitura d'aria e creando una "zona tranquilla" vicino alla colonna del microscopio (che si trova vicino al centro della stanza). Numerosi test hanno dimostrato che la velocità dell'aria ha raggiunto 0,00 m/s.

Rumore

Il rumore è un altro problema da considerare, poiché anche il volume di una telefonata può causare strisce di interferenza orizzontali (simili a linee frastagliate causate dall'interferenza magnetica) in immagini con ingrandimenti superiori a 100.000 volte.

Se non è possibile allontanare la fonte di rumore, le pareti e il soffitto possono essere rivestiti con materiali in schiuma ignifuga per l'assorbimento acustico. Per le pareti è opportuno utilizzare pannelli microforati (in pannelli compositi di ferro o alluminio, ad esempio). I materiali in schiuma con uno spessore di 40-80 mm generalmente forniscono notevoli effetti di assorbimento acustico.

In generale, finché la porta è chiusa e nessuno parla, l'impatto delle interferenze acustiche può essere trascurabile.

Conclusione

Questa serie di immagini, testi e raccomandazioni dell'ambiente di installazione del microscopio elettronico si basa sull'esperienza pratica acquisita in oltre un decennio di indagini e ristrutturazioni del sito. Ha un valore di riferimento elevato.

Le condizioni del sito sono di notevole importanza per le prestazioni dei microscopi elettronici.

Pertanto, è altamente raccomandato lasciare che siano i professionisti a gestire le rispettive aree di competenza. Sia gli utenti che i produttori dovrebbero coinvolgere aziende e personale professionali per le indagini e le ristrutturazioni del sito. Inoltre, dovrebbero essere istituiti un rigoroso meccanismo di supervisione e un chiaro sistema di responsabilità per prevenire la partecipazione di professionisti senza scrupoli e la perdita di efficienza delle apparecchiature.

Inoltre, lo studio esorta vivamente gli utenti dei microscopi elettronici e il personale interessato dei produttori a partecipare attivamente e a migliorare la loro comprensione degli ambienti di installazione dei microscopi elettronici. Ciò garantirà che i preziosi fondi nazionali e aziendali vengano utilizzati al meglio.