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科学技术的发展与进步,促进了扫描电子显微镜往高分辨率、多功能、便携小型化方向发展。进入21世纪,桌面扫描电子显微镜的出现,标志扫描电子显微镜由实验室应用进入到办公室应用。桌面扫描电子显微镜具有体积小巧、操作简便、放大倍数大、分辨率高、抽真空迅速、不用喷金测量不导电样品等特点。目前,主要以美国FEI公司推出的Phenom系列桌面扫描电子显微镜和日本日立公司推出的TM系列桌面扫描电子显微镜为代表占据着世界的主导市场。在国内,自主品牌的桌面扫描电子显微镜还是空白,一直依赖进口。因此,加快国内自主品牌桌面扫面电子显微镜的研发,对于打破外国垄断、满足国内用户需要,具有重要意义。本论文主要介绍了在企业研究生工作站,结合企业的产品研发项目,着重研究设计桌面扫描电子显微镜真空控制系统。本论文的设计内容主要分为三个方面,一是桌面扫描电子显微镜的清洁高真空获得系统设计,主要介绍了基于干式机械泵和涡轮分子泵的清洁高真空获得系统的设计;二是真空控制系统的硬件电路设计,主要介绍了单片机控制模块设计,电源保护电路设计,真空采集电路设计和AD采集电路设计,三是真空系统的控制软件设计,主要介绍了主程序设计,放气过程程序设计,抽气过程程序设计和故障报警程序设计。本设计主要是针对桌面扫描电子显微镜中真空系统的小型化、低噪声(适合办公室使用)、可靠性高、快速、自动控制等特点进行设计。本论文的主要工作及创新点如下:(1)基于干式机械泵和涡轮分子泵设计二级清洁高真空获得系统,并采用皮拉尼真空规测量真空度,采集镜筒内的真空度送给控制模块,实现对真空设备的控制。(2)硬件电路是基于C8051F005单片机为核心控制芯片,设计真空采集电路、电源保护电路和AD采集电路。(3)软件设计是基于Silicon IDE软件开发平台,采用C语言编程,进行真空系统的控制程序设计,实现真空系统抽气、放气等工作过程及状态的控制。(4)设计模拟真空系统,便于进行硬件电路和软件控制程序的模拟调试与测试,模拟调试成功后再与真空系统进行整机联调,避免调试过程中可能出现故障而造成对真空设备的损害。