sc24 magnetic field cancelling system
· makes the ambient magnetic field “ok” for the electron microscope
· adapts to field changes within 100 µs
· touch screen intelligent user interface with automatic setup and dc reset
· simultaneous ac & dc field display with choice of tesla or gauss units
· mixes dual sensors to create virtual sensor “inside” the em column
· use ac sensors for cancelling 50/ 60 h ac line fields or:
· use dc sensors for cancelling tram
and train dc fields and 50/60h
· built-in test field generator
· ethernet and usb ports for remote operation and monitoring
概述
电子显微镜必须在环境磁场中工作，该磁场包括地球磁场以及电力网络和电机辐射的磁场。
当环境场发生变化时，显微镜中的电子束发生偏转，导致分辨率损失和图像失真。 sc24 系统通过动态创建几乎相等和相反的场变化来稳定场，从而大大提显微镜性能。
sc24 系统包括一个磁场控制单元、一个或两个磁场传感器和三个正交轴多芯电缆，它们安装在要消除磁场的房间内。
控制单元中的三个功率放大器驱动电流通过电缆，以创建与环境场变化符号相反的场。
磁场传感器测量产生的磁场，实时负反馈通过系统的环路增益降低环境磁场。
该系统是动态的，可在 100 µs 内自动响应场变化。
产品描述
sc24 是第四代磁场消除系统，旨在提对磁场敏感的电子仪器的性能，例如电子显微镜和电子束计量工具。
sc24 是 sc20 系统的增强型替代品，sc20 系统在全球拥有 400 台的安装基础。
场抵消方法是宽带模拟负反馈。嵌入式微型计算机控制系统并将测量场数字化，但不在反馈回路内。
在显微镜室中安装 sc24 电缆的选项见第 3 页。
sc24 可以使用一个或两个交流传感器或一个或两个宽带直流传感器。宽带直流传感器仅在环境具有不良直流场时才需要，通常来自直流供电的有轨电车或火车。交流传感器成本较低，使用起来稍微容易一些。
通常对于 sem 使用一个磁场传感器，位于电子束柱底部附近。通常，对于 tem，在样品台度处使用距离电子束柱任一侧约 300 毫米的两个传感器。
sc24 系统不会取消房间内各处的场。它在磁场传感器周围创建一个区域，在该区域中磁场大大降低。该区域的体积取决于环境场的均匀性和现场电缆的设计。
sc24 用户界面是如下所示的触摸屏 lcd 显示面板。这是当系统取消且场正常时带有一个或两个宽带 dc 传感器的 sc24 的典型显示。
图 1. 典型的触摸屏显示
五个按钮控制系统的操作。
“单位”按钮调出单位子菜单以选择 rms 或 pk-pk、特斯拉或斯单位。单位的选择对取消没有影响。
复位按钮清除“跳闸”指示器并复位直流传感器的“零场”工作点。
“取消/待机”按钮打开和关闭取消。
磁场幅度以 100pt (1.0 µgauss) 分辨率显示。 ac 传感器不显示 dc 场振幅。
持续监测磁场幅度并与预设跳闸水平进行比较，以提供“磁场正常”指示。
sc24 具有“一键式”自动设置。在安装时，它会分析安装、报告安装问题并设置反馈回路增益和相位。设置参数都存储在通电的非易失性存储器中
损失并在随后通电时重新测试安装。如果它没有发现任何变化，它会在断电前的状态下恢复运行，否则它会请求设置。
“调整”按钮可以进入调整菜单（针对专家用户），典型显示如图 2 所示。它还提供了“锁定”触摸屏和重置以太网密码的选项。当屏幕被“锁定”时，五个按钮被一个新按钮取代，如果按下五秒钟就可以解锁。
图 2. 调整菜单
“mixer”、“auto reset”、“field generator”和“trip level”触摸按钮控制调节，在后面的调节细节部分进行描述。
产品安装
显微镜室电缆安装的设计涉及成本、复杂性和性能之间的权衡。
无花果。图 3、4 和 5 显示了主要的设计类型。图 3. 是推荐用于大型 tem 和新建显微镜实验室的佳性能设计。
双回路电缆的尺寸经过优化，使电缆场在该大小房间的显微镜柱长度上均匀。 sc24 规范是指具有这些尺寸的安装。
我们通常提供优化的定制尺寸电缆以适应客户的房间。 sc24 只能与 spicer consulting 提供的电缆一起使用。
在图 3 中，多芯电缆各绕一圈，并以红色、绿色和蓝色显示。实际电缆为黑色或灰色，通常安装在白色塑料导管中。如果房间有假天花板，部分电缆可能会安装在其上方。
在图 3 中，x 和 y 电缆的下部显示为埋在地板下方。这对于新建实验室很实用。底部 电缆的部分也需要埋在门洞处。对于带有 gatan 成像过滤器的 tem，建议将 x 和 y 电缆埋在地板下方，以便在 gif 度进行良好的消除。
对于不能选择埋设电缆的现有显微镜安装，电缆的底部可以在地板上并覆盖有合适的电缆保护器。 gif 度的 x 和 y 取消性能将受到影响。
room installation options
fig. 3. installation for tems
and new lab builds
fig. 4. basic installation for
tems and sems
fig. 5. minimal installation
for sems
笔记：
x 电缆环：红色
y 型电缆环：绿色
线环：蓝色
图 4 显示了第二好的电缆安装。自 1991 年推出 sc07 型号以来，它一直与 spicer consulting cancelling 系统一起使用。如果 x 和 y 电缆直接在显微镜柱上方交叉，则效果好。它要求地板上的电缆覆盖有合适的电缆保护器。
图 5. 是简单、成本低的安装。它通常不需要地板上的电缆。动态范围和取消的音量更小，因为电缆离立柱更远。这种安装会在相邻房间中产生更大的区域，这可能是不可接受的。
有许多图 5 安装在扫描电子显微镜上。 sem。有小列，所以可以容忍小的取消量。他们的安装通常通过调整传感器位置来“调整”以找到佳图像改进的佳位置。
传感器和安装座
标准传感器安装如下所示。
通过“sensor sc24/ac”，sc24 提供了从 2.5h 到 5kh 的有用消除。环境场与抵消场之比称为抵消因子。它是频率的函数，在 60h 时大于 50。
通过“sensor sc24/dc+ac”，sc24 提供了从 dc 到 5kh 的有用消除。抵消因子在 dc 时大于 400，在 60h 时大于 100。
“sensor sc24/dc+ac”包含围绕其场感测元件的小型亥姆霍兹线圈。它们用于抵消包括地球场在内的环境场的直流分量。复位时，传感器中的微型计算机调整并记住线圈中的电流，将 x、y、 传感器输出设置为零。重置过程需要 1 秒。如果传感器被移动，则必须将其复位。
sc24 有两个传感器输入。它可以与一两个传感器一起工作。它们必须是相同的类型，ac 或 dc。 sc24 检测传感器类型以在抵消反馈回路中选择正确的滤波器。如果插入不同类型，sc24 会报告传感器错误。
当有两个传感器时，sc24 启用混合器功能。两个传感器放置在显微镜柱的两侧。 “混合场”是传感器输出的加权组合，在两个传感器之间创建一个可调节的“虚拟传感器”。
通过观察显微镜图像和调整以获得佳图像改善来调整混合器。混合字段显示在 sc24 屏幕上。
当电子显微镜改变放大倍数或成像模式时，其磁透镜可能会在环境场中产生较大的直流变化，从而使抵消系统过载。两个传感器可以与色谱柱隔开，过载更少。
“sensor sc24/ac”会自动调整到新的直流电平，但瞬态可能会使其过载几秒钟。在传感器调整之前可能存在图像位置漂移。
“传感器 sc24/dc+ac”对 dc 做出响应，因此使抵消系统过载的 dc 场变化需要重置传感器以在新的环境场水平下重新启动操作。 sc24 具有“自动重置”功能，请参阅调整详细信息部分。