如何营造良好的实验环境

实验环境中的噪声源

实验环境中往往存在各种各样的噪声。这些噪声无处不在，即使在最佳的实验室环境中，也存在不同形式的噪声，常见的有振动噪声，声学噪声和EMI噪声。噪声对于实验研究具有十分重要的影响。天然噪声源是环境固有的，而人为的噪声源通常是不可避免的。以下详细介绍了实验室环境中最常见的主要噪声源类别。

1、天然噪声源
振动：地震运动，建筑物摇摆
声学：风，海浪
EMI：太阳事件，地球磁场
热学：每日变化

2、人为噪声源
振动：泵和其他机械，步行，车辆，仪表内的活动部件，建筑，采矿作业
声学：人的声音，泵和其他机械，风
EMI：交通，电梯，MRI设备，HVAC设备，无线电通信
(电气噪声还会导致EMI签名对实验室中的仪器产生负面影响。 这些来源包括：接地不足，线路噪声和本底噪声限制)
热学：每日变化，人为热源，人体热量

3、其他噪声源
气流，灰尘和微粒，样品污染，气体/大气变化等等！

噪声对实验研究的影响

噪声对于实验研究具有十分重要的影响。大量噪声将影响实验设备性能，降低设备精度，导致实验数据结果不准确，最终使研究无法顺利进行。特别是对于噪声敏感的高精密仪器设备，例如半导体测试仪器，电子显微镜，光学显微镜，激光设备等，噪声的影响尤为突出。

电子显微镜用于以超高放大倍数观察极小的特征尺寸，需要精确的数据质量和绝对的环境稳定性。为了获得准确的图像，电子束，样品和探测器之间必须具有很高的连贯性，这使得电子显微镜容易受到环境振动的影响。电子显微镜是相对大型的仪器，通常具有内置被动振动隔离机制。结果是它们对高频振动相对不敏感，但是电子显微镜仍然容易受到低频振动的影响，尤其是建筑物的振动。因此，将电子显微镜放置在建筑物较高楼层或地震振动级别明显的区域时，通常需要辅助隔振系统。此外，由于成像技术利用了电磁力电子，因此电子显微镜对EMI也很敏感。在这种情况下，通常需要在电子显微镜周围构建大型的EMI屏蔽层或安装EMI消除系统。

降低环境噪声

为了营造良好的实验环境，需要有效降低环境周围的噪音水平。以下建议旨在使噪声对敏感测量的影响最小化并使环境隔离系统的性能最大化。这些是一般技巧；个别情况可能会有所不同。

1、振动隔离—HERZ- AVI/TS系列主动隔振台

AVI系列是一款低调，模块化主动隔振系统，TS系列是一款桌面式主动隔振系统，能够在所有六个自由度上实现亚赫兹振动隔离。AVI/TS系列系列能够提供一致且可靠的亚赫兹振动隔离性能，是解决环境中低频振动噪声的理想方案，适用于所有电子显微镜。

• 如有可能，将实验室放在地下室或一楼。 避开较高的楼层。
• 将仪器放置在承重墙和柱子附近。避开地板中央。
• 将桌面隔振系统放置在刚性支撑结构上。避免使用脆弱的桌子和支架。
• 将仪器与产生噪音的设备或嘈杂的地板进行机械分离。

2、噪声隔离—HERZAN-隔音箱

Herzan电子显微镜隔音箱经过精心设计，可以满足广泛应用的具体需求。 结合每种实验室环境特有的可访问性和形状适应性，Herzan提供模块化和面板式隔音箱，为用户提供物超所值的解决方案。

• 避免使用可能会导致空气流动干扰的通风孔。如有必要，请使用挡板来改变空气的流向。
• 避免嘈杂的走廊和房间。 在开始敏感测量之前，请关闭房门。 如有必要，请选择在安静的时间段，在此期间可以进行最小干扰的测量。
• 请勿将产生噪音的设备（例如CPU或泵）放在隔音箱或支撑架上。如有可能，将产生噪音的设备放在单独的房间中。
• 在开始敏感测量之前，请确保外箱已完全密封。关闭并锁上箱门，并确保电缆夹连接牢固。

3、EMI隔离—Spicer主动消磁系统

Spicer主动消磁系统可为高分辨率电子显微镜提供经济高效，免维护的环境磁场屏蔽。 Spicer系统为交流和直流电场提供了卓越的消除效果，可在较宽的频率范围内显着降低EMI。

• 避免电梯，自动扶梯和车辆通行附近的区域。
• 注意泵，风扇和其他带有运动部件的设备。
• 确保仪器接地良好。

4、一般情况的解决方法

• 避免靠近交通繁忙的地方。这适用于高速公路，停车场，建筑工地和公共交通线路。
• 避开靠近产生噪音的设备的房间，例如机械车间和HVAC系统。
• 如有可能，将敏感的测量和过程放置在洁净室区域之外。
• 隔离周围的噪声源。
• 连接到仪器的电缆可以将声学，振动和EMI噪声传输到系统中。确保电缆松弛，过重，接地并且不会造成隔离系统密封件破裂。