- 扫描电镜和能谱仪的原理与实用分析技术(第2版)
- 工业和信息化部电子第五研究所组编
- 623字
- 2024-11-02 16:21:39
2.2 电子枪的束斑和束流
扫描电镜和透射电镜的电子枪一样,通常都采用由阴极—控制栅极—阳极所构成的三极电子枪。加有负偏压的控制栅极把从阴极(普及型电镜的阴极常用钨丝作为电子的发射体)发出的电子束汇聚成直径为20~40μm的交叉斑之后,再由阳极加速,先后经3级(台式或简易型电镜一般为2级)的电磁透镜汇聚缩小,当到达试样表面上时就形成一束聚焦得很细的电子束——微细的电子探针束。钨阴极和LaB6阴极电子枪发出的电子束斑经聚焦缩小后照射到试样上的束斑直径可以由几百纳米到几纳米,束流范围一般会在10-7~10-11A;热场发射电子枪发出的电子束斑经聚焦缩小后照射到试样上的束斑直径可以由几十纳米到零点几纳米,电流范围一般为10-8~10-12A;而冷场发射电子枪发出的电子束斑经聚焦缩小后照射到试样上的束斑直径一般为几纳米到零点几纳米,电流范围在10-9~10-13A。这样大的束流密度再加上小的束斑直径对提高扫描电镜的图像分辨力是非常有利的,所以高分辨力的扫描电镜图像都是采用场发射扫描电镜所拍摄而获得的。
多数商品扫描电镜设计的加速电压范围为0.1~30kV,分挡或连续可调,当观察和采集图像时,对不同的机型、不同的试样和不同的分析目的,通常会选用不同的加速电压和束斑直径。
钨阴极扫描电镜常用的加速电压多数在15~25kV范围内;
LaB6阴极扫描电镜常用的加速电压多数在10~20kV范围内;
场发射阴极扫描电镜常用的加速电压一般在5~15kV范围内。
当进行能谱和波谱分析时,应根据试样的化学组分和所要分析的元素谱线能量的不同而选取相应合适的加速电压。