SEM扫描电镜中钨灯丝与场发射的差异相同：都是电子枪即发射电子的装置，都有阴极和阳极, 阴极都是点源发射，阴极和阳极之间有直流高压电场存在，高压一般可调，用于控制电子的发射速度（能量），电子枪发射的电流强度很小，微安级别和纳安级别，为防止气体电离造成的大电流击穿高压电源，都需要高真空环境。电子枪阴极都属于耗材系列。差异和优劣:1、点源直径不同及优劣：钨灯丝电子枪阴极使用0.1mm直径的钨丝制成V形（发叉式钨丝阴极），使用V形的尖端作为点发射源，曲率半径大约为0.1mm；场发射电子枪阴极使用0.1mm直径的钨丝，经过腐蚀制成针状的尖阴极，一般曲率半径在100nm~1μm之间。由于制作工艺上的差异，造价不同，发叉式钨丝阴极便宜，场发射阴极很贵。2、发射机制不同和优劣钨灯丝属于热发射，在灯丝电极加直流电压，钨丝发热，使用温度一般在2600K~2800K之间，钨丝有很高的电子发射效率，温度越高电流密度越大，理想情况下的的电子枪亮度越高。由于材料的蒸发速度随温度升高而急剧上升，因此钨灯丝的寿命比较短，一般在50~200小时之间，这个和设定的灯丝温度有关。由于电子发射温度高，发射的电子能量分散度大，一般2ev， 电子枪引起的色差会比较大。场发射电子枪主要的发射机制不是靠加热阴极，而是在尖阴极表面增加强电场，从而降低阴极材料的表面势垒，并且可以使得表面势垒宽度变窄到纳米尺度，从而出现量子隧道效应，在常温甚至在低温下，大量低能电子通过隧道发射到真空中，由于阴极材料温度低，一般材料不会损失，因此寿命很长，可使用上万小时。3、电子枪控制方式和电子源直径不同和优劣性。钨灯丝是三极自给偏压控制，具有偏压负反馈电路，因此发射电流稳定度高；由于阴极发射点源面积大，因此电子源尺寸也比较大，50~100μm，发射可达几十~150μA，但电子枪的亮度低，因此当电子束斑聚焦到几个纳米的时候，总的探针电流很小, 信噪比太低是限制图像分辨率的根本因素，当前最佳钨灯丝扫描电镜最佳分辨率3.0nm.场发射电子枪没有偏压负反馈电路，外界电源的稳定度是决定因素，发射电流稳定度相比要低一些；由于尖阴极发射电源面积很小100nm左右，没有明显的电子源，因此使用虚电子源作为电子光学系统设计的初始物而存在，电子虚源直径一般在2~20nm，电子枪亮度相比钨灯丝提高上千倍。当束斑尺寸缩小到1nm以下时依然具有足够强的探针电流来获得足够的成像信号，因此分辨率高，当前最佳的场发射扫描电镜分辨率实现了亚纳米级别。4、系统真空度不同及优劣钨灯丝扫描电镜使用一般的高真空，两级真空泵系统获得0.001pa的真空度即可满足，因此造价低。场发射扫描电镜使用超高真空，需要三级真空泵必须获得0.0000001Pa以上的真空度才可以稳定工作。原因在于电子枪尖阴极不耐较低的真空中被电离的离子轰击，否则枪尖很容易被扫平而失效，这时候的性能还不如钨灯丝，其次电子枪阴极尖端在较低的真空下，吸附的气体分子会急剧加大阴极材料的表面势垒，造成电子枪发射不稳，亮度降低，所以必须使用超高真空一般是10的-8次方。 超高真空系统的造价明显比钨灯丝高很多。超高真空的洁净度要好于钨灯丝的一般高真空，因此很长时间，也就是在灯丝寿命内，系统可以免清洗和维护。钨灯丝扫描电镜相对维护周期要短一些。5、钨灯丝和场发射是具有明显档次差异的，这也从价格上明确反映。钨灯丝扫描电镜十几万，场发射几十万，都是美元。国内目前只能制造最低档次的钨灯丝扫描电镜。大束科技（北京）有限责任公司自主研发了电镜零部件，尤其是消耗型的部件都做到了国产化，例如液态镓离子源、电子源、钨灯丝、电子枪和离子枪配件、光阑、电镜上使用的各种电源等，可以完全替代进口产品。大束科技（北京）有限责任公司的可以量产的生产制造场地即将装修完毕投入使用，实现量产以后，在最极端的情况下，如果在国内已经安装的进口电镜原厂家不再提供配件，大束科技（北京）有限责任公司的产品可以保障国内这些进口电镜正常运行。

摘要：扫描电镜是一种多功能的仪器、具有很多优越的性能、是用途最为广泛的一种仪器。扫描电镜是一种多功能的仪器、具有很多优越的性能、是用途最为广泛的一种仪器.它可以进行如下基本分析：1、观察纳米材料：其具有很高的分辨率，可以观察组成材料的颗粒或微晶尺寸在0.1—100nm范围内，在保持表面洁净的条件下加压成型而得到的固体材料。2、材料断口的分析：其景深大，图象富立体感，具有三维形态，能够从断口形貌呈现材料断裂的本质，在材料断裂原因的分析、事故原因的分析以及工艺合理性的判定等方面是一个强有力的手段。3、直接观察大试样的原始表面：它能够直接观察直径100mm，高50mm，或更大尺寸的试样，对试样的形状没有任何限制，粗糙表面也能观察，这便免除了制备样品的麻烦，而且能真实观察试样本身物质成分不同的衬度（背散射电子象）。4、观察厚试样：其在观察厚试样时，能得到高的分辨率和最真实的形貌。5、观察试样的各个区域的细节：试样在样品室中可动的范围非常大，可以在三度空间内有6个自由度运动（即三度空间平移、三度空间旋转），这对观察不规则形状试样的各个区域带来极大的方便。6、在大视场、低放大倍数下观察样品，用扫描电镜观察试样的视场大：大视场、低倍数观察样品的形貌对有些领域是很必要的，如刑事侦察和考古。7、进行从高倍到低倍的连续观察：扫描电镜的放大倍数范围很宽（从5到20万倍连续可调），且一次聚焦好后即可从高倍到低倍、从低倍到高倍连续观察，不用重新聚焦，这对进行分析特别方便。8、观察生物试样：由于电子照射面发生试样的损伤和污染程度很小，这一点对观察一些生物试样特别重要。9、进行动态观察：如果在样品室内装有加热、冷却、弯曲、拉伸和离子刻蚀等附件，则可以观察相变、断烈等动态的变化过程。10、从试样表面形貌获得多方面资料：因为扫描电子象不是同时记录的，它是分解为近百万个逐次依此记录构成的。使得扫描电镜除了观察表面形貌外还能进行成分和元素的分析，以及通过电子通道花样进行结晶学分析，选区尺寸可以从10μm到3μm.现在扫描电镜已广泛用于材料科学（金属材料、非金属材料、纳米材料）、冶金、生物学、医学、半导体材料与器件、地质勘探、病虫害的防治、灾害（火灾、失效分析）鉴定、刑事侦察、宝石鉴定、工业生产中的产品质量鉴定及生产工艺控制等。大束科技是一家以自主技术驱动的电子显微镜系列核心配件研发制造的供应商和技术服务商。目前公司主要生产电子显微镜的核心配件离子源、电子源以及配套耗材抑制极、拔出极、光阑等销往国内外市场，此外，还为用户提供定制化电子显微镜以及电子枪系统等的维修服务，以及其他技术服务和产品升级等一站式、全方位的支持。在场发射电子源（电子显微镜灯丝）、离子源以及电镜上的高低压电源、电镜控制系统研发制造等领域等均具有优势。

扫描电镜与透射电镜有哪些区别？电子显微镜因其高空间分辨率而被广泛应用于科学研究实验中，是观察纳米尺度表面形貌的首选仪器。最常见的电子显微镜有透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)。实践中，研究人员在选择扫描电镜或透射电镜时，应该从哪些角度考虑自身需求，最终达到预期效果？这完全取决于所需的分析类型。扫描电子显微镜可以用于任何需要观察物质表面形态的东西，但目前最好的扫描电子显微镜分辨率约为0.5 ~ 1毫米。需要扫描探针显微镜(SPM，AFM，STM)来进一步观察表面形态。如果你需要知道一种物质的晶体或原子结构，你需要使用TEM。例如，钢材料的晶格缺陷和细胞内部的组织变化。当然，在很多情况下，TEM观察也用于观察纳米材料的形状搜索状态。差示扫描电子显微镜观察样品的表面形貌，透射电子显微镜观察样品的结构形貌。一般来说，透射电子显微镜具有更大的放大倍数和更高的真空要求。扫描电子显微镜可以观察直径大于“200毫米，高约80毫米”的样品，而透射电子显微镜只能在直径约3毫米的铜网上观察样品。这两种设备的另一个主要区别是：样品制备。扫描电子显微镜(SEM)制样对样品的厚度没有特殊要求，可以通过切割、研磨、抛光或解理呈现特定的截面，然后转化为可观察的表面。如果直接观察这样的表面，只能看到表面加工损伤。优先腐蚀一般要用不同的化学溶液，这样才能产生有利于观察的对比。但是腐蚀会使样品失去部分原有的结构，同时会引入一些人为的干扰，对于样品中厚度极小的薄层会造成更多的误差。透射电子显微镜(TEM)由于TEM获得的显微图像质量强烈依赖于样品的厚度，因此样品的观察部分应该非常薄。比如存储器件的TEM样品只能有10~100nm的厚度，给TEM样品制备带来了很大的困难。初学者在制样过程中，人工或机械控制研磨的成品率不高，一旦样品过度研磨，就会报废。TEM样品制备的另一个问题是观测点的定位。样品制备一般只能获得10毫米的薄观测范围，需要精确定位分析时往往落在观测范围之外。目前，理想的解决方案是聚焦离子束刻蚀(FIB)精细加工。一般来说，透射电子显微镜的操作比较复杂。透射电子显微镜(TEM)用户需要强化培训才能操作设备。每次使用前需要执行特殊程序，包括几个步骤来确保电子束对准。一般来说，扫描电子显微镜相当于给物体拍照，只获得表面的三维图像。而透射电相当于普通显微镜，它只用较短波长的电子束代替衍射可见光实现显微。它是一个二维图像，你可以看到物质的内层以及表面的图像，就像我们拍的x光片一样，内脏和骨骼重叠显示。当然，主要的决定因素是两个系统之间巨大的价格差异和易用性。透射电子显微镜(TEM)可以为用户提供更多的分辨率和通用性，但它们比扫描电子显微镜(SEM)更昂贵、更大，需要更多的操作技巧和复杂的样品制备才能获得满意的结果。大束科技是一家以自主技术驱动的电子显微镜系列核心配件研发制造的供应商和技术服务商。目前公司主要生产电子显微镜的核心配件离子源、电子源以及配套耗材抑制极、拔出极、光阑等销往国内外市场，此外，还为用户提供定制化电子显微镜以及电子枪系统等的维修服务，以及其他技术服务和产品升级等一站式、全方位的支持。在场发射电子源（电子显微镜灯丝）、离子源以及电镜上的高低压电源、电镜控制系统研发制造等领域等均具有优势。

一、显微镜产业链显微镜是由一个透镜或几个透镜组合而成的光学仪器，是人类进入原子时代的标志。主要用于将微小物体放大成人类肉眼可见的仪器。显微镜包括光学显微镜和电子显微镜。从产业链来看，上游主要是光学玻璃、光学塑料、光学元件、电子元件等配件，下游主要是显微镜应用市场，包括生物科学、医学制药、化学物质分析、教学科研等领域。二、全球显微镜行业现状2020年，受疫情影响，全球范围内教学和科研领域对显微镜的采购需求延迟，导致2020年上半年教学和工业显微镜市场明显下滑。随着疫情逐渐得到控制，市场需求也在逐步恢复。据统计，2020年，全球显微镜市场规模将达到104亿美元，同比增长8%。同时，随着后疫情时代全球对生命科学的日益重视，相应的研究和采购需求将推动行业的进一步增长。据统计，2020年全球显微镜细分应用领域如下：生命科学占29%，半导体材料占23%，材料科学占21%，纳米科学占16%，其他领域占11%。三.中国显微镜行业现状受疫情影响，全球显微镜市场短期有所下滑，后疫情时代正在逐步复苏，长期将加大生命科学的投入。据统计，2020年中国光学显微镜市场规模为24亿元，同比下降4.0%，年复合增长率为9.86%。近年来，我国扫描电镜市场规模逐年增长，增速较快，都在10%左右。据统计，2020年，中国扫描电镜市场规模将达到16.72亿元。受新冠肺炎疫情影响，2020年各单位扫描电镜等科学仪器采购预算增幅将下调，因此其同比增速略低于2018年和2019年，仅为9.21%。四.中国光学显微镜行业竞争格局目前国内能够生产高端显微镜的企业主要是顺子光学科技、麦考迪、永新光学等企业，而系统显微镜、共焦扫描显微镜、超分辨率显微镜等高端显微镜主要集中在徕卡显微系统、蔡司、尼康、奥林巴斯等国外企业。据统计，2020年，国产品牌中，市场占有率最高的是麦克奥迪、舜宇光学科技和永新光学。此外，广州晶华光学在光学仪器领域的市场占有率也很高。2019年，公司光学仪器收入达到5.25亿元。大束科技是一家以自主技术驱动的电子显微镜核心配件研发制造商及配套服务商。 目前公司主要生产电子显微镜的核心配件离子源、电子源以及配套耗材抑制极、拔出极、光阑等销往国内外市场，此外，还为用户提供定制化电子显微镜以及电子枪系统等的维修服务，以及其他技术服务和产品升级等一站式、全方位的支持。在场发射电子源（电子显微镜灯丝）、离子源以及电镜上的高低压电源、电镜控制系统研发制造等领域等均具有优势。大束科技致力于成为电子显微镜行业上游配件的研发制造供应商；未来将在满足本土市场的同时，进军国际高端电子显微镜市场。

1. 保持镜筒的高真空度镜筒中残余的气体会不断腐蚀灯丝从而缩短其使用寿命，因此镜筒的真空度直接影响到钨灯丝寿命，电子显微镜镜筒的真空度主要是由电镜抽真空系统决定的，目前一般都采用机械泵和油扩散泵两级抽气系统组成.保证各级泵的性能是必须的，必要时要更换泵油.再有就是待观察样品应尽量干燥、无挥发性物质.干燥好的样品若暂时不用，可放在干燥器或真空中保存，高真空抽到后最好再等几分钟，让真空度更高.换样品放气前等几分钟，让灯丝冷却下来再放气，避免过热灯丝与大气接触氧化灯丝.2. 准确找到灯丝的“饱和点”我们都知道灯丝在“饱和点”工作时是最稳定且此时电子流相对较高，如果给灯丝所加的电流超过“饱和点”电流，则灯丝在超负荷（过饱和状态）工作，这样会缩短灯丝寿命.因此，如何准确找到灯丝的饱和点是至关重要的.新灯丝刚开始加高压后，其发射的电子束流（灯丝像的亮度）是随加热电流的增加而迅速增加，此时要缓慢增加电流，因为灯丝的成像会比较缓慢，当加热电流增加到一定程度时，灯丝发射的电子束流并不再随加热电流的增加而增加，此时对应的灯丝电流称为该灯丝的“饱和点”.当然，随着灯丝的逐步工作，其“饱和点”电流也不是一直不变的，随着使用时间的增加会出现逐渐减小的趋势，为了避免灯丝处于“过饱和”状态，必须经常调整灯丝电流到新的“饱和点”．EV0—18型扫描电镜钨灯丝有两个饱和点，第二饱和点用于高分辨率观察照相，如果对图像要求不高或做EDS，可以在第一饱和点工作，这样可以延长灯丝的寿命.3. 正确安装与预处理新灯丝安装新灯丝时，应将灯丝与栅极帽间的距离调至仪器要求的最佳距离，不同电镜要求可能不同.比如EVO—18型扫描电子显微镜要求钨尖缩入下表面约0.6mm，并调整灯丝尖精确位于栅极帽小孔中心，灯丝工作时发射电子束，灯丝的发射束流与灯丝的加热电流和灯丝高度有关.灯丝高度越大，则灯丝达饱和点的工作温度就越低，灯丝表面蒸发得也越慢.因此在保证理论高度的条件下，我们可以将灯丝高度适当增新灯丝的表面可能吸附一定量的空气、水汽，当它被安装到电镜镜筒里时，会从灯丝表面缓缓释放，影响镜筒的真空度，腐蚀灯丝，因此新灯丝在更换前要先经过去潮、去气和预热处理，因为真空泵无法把镜筒内的水分抽出，可将新灯丝置于45℃电热箱内放置数小时以除去灯丝吸收的潮气然后置于其他仪器的真空室预抽气数小时，以除去新灯丝上吸附的残余空气和水汽.更换新灯丝时应同时清洗灯丝组件，并用电吹风吹干.4. 其他的小经验加速电压不宜用得过高，满足要求即可，能用低电压就不用高电压，放大倍数不超过一万倍时一般15～20kV就可以了．同时，应保持工作电压与工作距离的相对稳定，如无特殊需要，不要经常更换电压与工作距离.因为频繁更改电镜工作参数不利于电镜稳定工作，平时尽量少频繁开关灯丝，次数过多对灯丝不利.5 结语扫描电镜是综合型大型精密仪器，在高校使用频次较高，扫描电镜的样品繁多，来源复杂，钨灯丝作为定期耗材如何充分发挥它的自身价值，更好的服务科研与企业需求是至关重要的.作为工作人员，只有进一步做好仪器日常维护和保养工作，才能发挥仪器的最大功效.大束科技有限责任公司是一家以自主技术驱动的电子显微镜核心配件研发制造商及配套服务商。 目前本公司主要以生产电子显微镜的核心配件为主， 同时可以为客户提供技术服务、产品升级等一站式、全方位的服务与支持。 电子显微镜属于高端精密仪器，密集应用于我国的基 础教学、科研平台、高科技项目等领域。大束科技致力 于成为电子显微镜行业上游配件的研发制造供应商；未 来将在满足本土市场的同时，进军国际高端电子显微镜市场。

聚焦离子束（Focused ion beam,简称FIB）设备是众多离子束装置中的一个种类，由于半导体技术的蓬勃发展对FIB技术要求越来越高，带动了FIB技术的发展。离子源是离子束装置发射离子的关键部件，离子源的技术指标会直接关系到整个离子束装置的技术指标和性能，所以在离子束装置国产化过程中，很有必要解决发射源的国产化。在聚焦离子束设备中使用的离子源大致可以分为三类：1） 双等离子体离子源2） 液态金属离子源3） 气态场发射离子源双等离子源：等离子源对于了解离子束的人员并不陌生，在众多场合中使用的等离子体离子源一般是指由一个放电室，而双等离子源具有两个放电区域，所以成为双等离子源。由于这种离子源目前使用很少，不做太多阐述。 气态场发射离子源是在发射针尖上加上高压，产生强大的电场，将通入的惰性气体（常见的为氦气或氙气）的气体原子电离，离子在离子枪控制下以形成束发射。液态金属离子源是离子源的容器中装有金属，在一定温度下处于液态，液体在发射针尖的发射端电离形成离子束发射。按照使用金属不同又有多种，比如Au、In、AL、Ca等非常多种类。而镓Ga的特性是作为离子源的理想材料，也是目前在聚焦离子束中使用最多的一种离子源，是各个FIB厂家选择的主要离子源。大束科技（北京）有限责任公司在研究聚焦离子束使用的离子枪同时，研发了可以适用不同型号离子枪的液态镓离子源LMIS。经过设计及仿真计算、结构及部件设计加工，多次性能测试后，制造出Largebeam离子源。LargBeam 液态镓离子源结构如下图所示，由接线柱、 离子源座、装镓容器、发射针针组成。对应不同的离子枪或FIB其规格和材料略有不同，订货时需要提供使用的FIB型号或离子枪型号，大束科技会提供匹配的产品，不然不能安装或使用，安装错的离子源的会导致离子枪污染。离子源安装到离子枪中，在经过加热后镓变为液态，在离子枪的拉出极和抑制极的电场作用下，在发射尖发生镓电离，电流后的镓离子形成稳定的离子束发射，经过对抑制极的电压的控制控制发射束流的大小。Largebeam 液态镓离子源的寿命为2000uAH，可以完全替代进口的离子源。通过上图FIB离子束镜筒的结构组成，更能直观的理解离子源的工作。LMIS - Liquid Metal Ion Source离子源工作时，由于离子束对Suppressor抑制极和Extractor拉出极以及Aperture光阑都有磨损，根据离子枪厂家的规定，在使用一定时间后需要在更换离子源的时候更换，不然离子源将不能稳定工作。大束科技在提供离子源的同时，可以提供离子枪的全部配件。大束科技（北京）有限责任公司已经完成液态镓离子源的国产化全部工作，可以稳定的批量生产，可以为国内广大FIB用户提供离子束源更换，同时也为国内研究离子束的同行提供离子源研究FIB。

电子显微镜核心部件-电子源、离子源已研发成功投入市场肖特基场发射电子源（单晶钨氧化锆热场发射电子源）技术长期被美、日国家垄断，直接制约了我国高质量电子束设备的研发制造，并且部分研究院所和企业由于被美国列入实体清单，已经运行的高质量TEM和SEM面临无发射源更换的境地。大束科技（北京）有限责任公司研发成功具有自主知识产权的高质量肖特基电子源，经过小批量生产并安装到多种SEM和TEM实际使用，性能完全可以替代进口产品，真正实现了国产自主，为我国研究高质量电子束装备提供了发射源的技术支撑。大束科技（北京）有限责任公司的热场发射电子源应市场急需正在扩建量产，微观世界探索研究需要高质量的电子束设备，我们中国人的饭碗要端在自己手中，大束科技期待与行业专家们交流合作共同前进。大束科技成立于2018年，是一家以自主技术驱动的电子显微镜核心配件研发制造商及配套服务商。 目前公司主要生产电子显微镜的核心配件离子源、电子源以及配套耗材抑制极、拔出极、光阑等销往国内外市场，此外，还为用户提供定制化电子显微镜以及电子枪系统等的维修服务，以及其他技术服务和产品升级等一站式、全方位的支持。在场发射电子源（电子显微镜灯丝）、离子源以及电镜上的高低压电源、电镜控制系统研发制造等领域等均具有优势。大束科技致力于成为电子显微镜行业上游配件的研发制造供应商；未来将在满足本土市场的同时，进军国际高端电子显微镜市场。

电子显微镜通过发射电子与样品相互作用成像，用来“照射”样品的可靠电子源是电镜最重要的部分之一。电子显微镜对电子束的要求非常高。目前只有两种电子源满足要求：热电子发射源和场发射电子源。目前商用的，热电子发射源用的是钨灯丝（较少见）或六硼化镧（  ）晶体（较常见）；场发射电子源用的是很细的针状钨丝（具体分为肖特基发射源和冷场发射源）。场发射电子源场发射电子源通常叫做 FEG，其工作原理和热电子源有着本质区别。基本原理是：电场强度 E 在尖端急剧增加，这是因为如果把电压 V 加到半径为 r 的（球形）尖端，则在场发射中我们称细针为“针尖”，钨丝是最容易加工成细针尖的材料之一，可以加工出半径小于 0.1μm 的针尖，场发射与钨针尖的晶体取向相关，是最好的取向。场发射枪（FEG）相对简单，通过拔出电压将电子从针尖中拉出来，然后通过加速电压对电子加速。第一次启动时要缓慢增加拔出电压，使热机械振动不至于损坏针尖。这就是使用 FEG 要执行的唯一实际操作，并总是由计算机实际控制。热电子发射源我们称热发射钨电子源为“灯丝”，因为钨可以被拉成细丝，类似白炽灯中用的灯丝。六硼化镧通常沿取向生长来增强发射能力。事实上，把任何一种材料加热到足够高的温度，电子都会获得足够的能量以克服阻止它们离开的表面势垒（称为功函数 Φ）。大小约为几个电子伏。热电子发射机制可以用 Richardson 定律表示：其中，J 为发射源电流密度，T 为工作温度（K），k 是玻尔兹曼常量  ，A 是 Richardson 常数，A  ，具体数值取决于电子源的材料。把电子源加热到温度 T，使电子获得大于 Φ 的能量并从此那个电子源中逃逸出来，从而形成电子电子束。然而大多数材料注入几 eV 的热能时就会熔化或蒸发。唯一可能的热电子源材料要么是高熔点（钨熔点 3660K），要么 Φ 异常小（  功函数 2.4）。晶体是现代 TEM 中所用的唯一热电子源，通常被绑在金属（例如铼）丝上通过电阻加热形成热发射。 晶体对热冲击很敏感，所以加热、冷却电子源时要小心。当必须手动开关电子源时，要缓慢增加/减小热电流，在每个设定值后停顿 10~20s。随着科学技术发展，目前部分操作已可以通过计算机控制，但是对于大多数 TEM 仍广泛使用的热电子枪，仍需要操作者进行部分手动控制。大束科技（北京）有限责任公司自主研发了电镜零部件，尤其是消耗型的部件都做到了国产化，例如液态镓离子源、电子枪和离子枪配件、光阑、电镜上使用的各种电源等，可以完全替代进口产品。大束科技（北京）有限责任公司的可以量产的生产制造场地即将装修完毕投入使用，实现量产以后，在最极端的情况下，如果在国内已经安装的进口电镜原厂家不再提供配件，大束科技（北京）有限责任公司的产品可以保障国内这些进口电镜正常运行。

改变发射针结构延长热场发射电子源的使用寿命大束科技发明并提供了一种发射针结构、热场发射电子源及电子显微镜，涉及电子显微镜技术领域，解决了氧化锆等低逸出功材料团易从发射针上脱落，影响电子源寿命的技术问题。该发射针结构位于电子源中发射电子，其包括针本体和低逸出功材料团，针本体的周壁上设置有容纳部，低逸出功材料团在烧结过程中形成有嵌入容纳部内的结合部位，且结合部位与容纳部的配合结构将低逸出功材料团夹固于针本体上。本发明的发射针结构能够将低逸出功材料团更为牢固的固定在针本体上，既能够增加储备氧化锆的数量，也能够增强低逸出功材料团与针本体结合的强度，防止低逸出功材料团脱落，延长了热场发射电子源的使用寿命。大束科技成立于2018年，是一家以自主技术驱动的电子显微镜核心配件研发制造商及配套服务商。 目前公司主要生产电子显微镜的核心配件离子源、电子源以及配套耗材抑制极、拔出极、光阑等销往国内外市场，此外，还为用户提供定制化电子显微镜以及电子枪系统等的维修服务，以及其他技术服务和产品升级等一站式、全方位的支持。在场发射电子源（电子显微镜灯丝）、离子源以及电镜上的高低压电源、电镜控制系统研发制造等领域等均具有优势。大束科技致力于成为电子显微镜行业上游配件的研发制造供应商；未来将在满足本土市场的同时，进军国际高端电子显微镜市场。

截至2022年中国电镜市场的现状分析电镜技术及商业化产品约九十年的发展历程，回顾中国电镜发展史，我国电镜产业化有过自己的辉煌，但在市场经济和国际竞争的冲击下，目前国产扫描电子显微镜仅占全部扫描电子显微镜的百分之一二，且销售额十分微薄，国产透射电子显微镜也已全军覆没。但随着国家科研技术的不断发展，产业需求增加，大致在2007年前后，国内对电镜的研制与生产逐渐重视，特别是产业的介入。中科科仪在科技部重大专项支持下，于2018年完成场发射扫描电镜项目验收并实现千万级别产出；聚束科技高通量扫描电镜取得很好的市场效果；东方晶圆在承担电子束检测装备研发和产业化的科技部重大专项等取得了系列进展；上海精测全自动电子束晶圆缺陷复查设备（eView SEM）已经完成首台套客户交付；中科院物理所开展桌面型扫描电镜研制；广州纳境鼎新开展透射电镜研制；国仪量子开展扫描电镜研制等。同时，也有西安威思曼、广州纳境鼎新、大束科技等开展了电镜相关关键部件的研发生产。大束科技有限责任公司成立于2018年，是一家以自主技术驱动的电子显微镜核心配件研发制造商及配套服务商。 目前本公司主要以生产电子显微镜的核心配件为主， 同时可以为客户提供技术服务、产品升级等一站式、全方位的服务与支持。 电子显微镜属于高端精密仪器，密集应用于我国的基 础教学、科研平台、高科技项目等领域。大束科技致力 于成为电子显微镜行业上游配件的研发制造供应商；未 来将在满足本土市场的同时，进军国际高端电子显微镜市场。

电镜消零部件国产化解决进口卡脖子限制中国电子显微镜长期以来依靠进口，据不完全统计已经安装使用的电子显微镜95%以上从美、日、欧进口。但是越来越多的科研院所和企业被原产地国家列入制裁商业实体清单，被限制继续采购设备以及备件和服务，导致很多正在运行的电镜有维修和备件供应的隐患，这手段有被不断加码的趋势。大束科技（北京）有限责任公司自主研发了电镜零部件，尤其是消耗型的部件都做到了国产化，例如液态镓离子源、电子枪和离子枪配件、光阑、电镜上使用的各种电源等，可以完全替代进口产品。大束科技（北京）有限责任公司的可以量产的生产制造场地即将装修完毕投入使用，实现量产以后，在最极端的情况下，如果在国内已经安装的进口电镜原厂家不再提供配件，大束科技（北京）有限责任公司的产品可以保障国内这些进口电镜正常运行。大束科技的技术服务团队也在不断地壮大，我们的工程师可以独立维修大部分型号的电子显微镜，同时也可以对大部分型号机器独立更换灯丝和离子源。不论世界局势如何变化，中国的电子显微镜都能稳定运行，但是需要从管理者、使用者、国产化配件厂家和广大的电镜技术服务人员共同努力。大束科技欢迎更多的电镜行业从业人员以各种方式加入，实现更多的电镜产品的国产化、有更多的研发单位和企业使用国产配件保障电镜良好运行。您在电镜使用过程中有任何问题欢迎联系咨询。

离子源及热场发射电子源的制作方法1.本实用新型涉及电子显微镜与聚焦离子束技术领域，尤其是涉及一种灯丝结构、离子源及热场发射电子源。2.离子显微镜/离子电子双束显微镜以及电子显微镜是重要的科学研究、量测及微纳加工仪器，在物理、材料、化学、生命等科研领域，半导体先进制程、工程材料检测等工业领域发挥着巨大的作用。3.离子显微镜中，离子源是其关键零部件之一。目前应用最广泛的离子源是液态镓离子源。电子显微镜中，电子源是其关键零部件之一，电子源的特性往往决定了电子显微镜的主要性能。4.热场电子源在使用的时候需要将发射体加热到1800k的温度，液态镓离子源使用的时候需要对发射体及镓容器加热，发射体均是通过灯丝结构固定在接线柱上。以热场电子源为例，热场发射电子源中接线柱用于上电，通过2～3a电流；灯丝结构焊接在接线柱上，通电后发热，将发射体尖端加热至1700～1800k。发射体在加热至高温时并外加电场的作用下发射电子；热场发射电子源中还包括有吸出极，吸出极上的光阑允许发射体发射出的用于照明的电子束经过。5.本技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：现有技术中的灯丝结构通常为钨丝，在加热时金属灯丝易变形，灯丝变形造成发射体的位置发生变化，使得发射体与其配合的光阑无法对准，导致无法使用。6.本实用新型的目的在于提供一种灯丝结构、离子源及热场发射电子源，以解决现有技术中存在的电子源及离子源中的灯丝结构，在加热后由于高温变形导致发射体偏离光阑，无法继续使用的技术问题；本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。7.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：8.本实用新型提供的灯丝结构，包括灯丝本体，所述灯丝本体呈v型结构，其中：9.所述v型结构的两顶端分别与两接线柱连接，所述v型结构的尖端与发射体连接，所述v型结构与任一所述接线柱的连接点至其所述尖端之间的距离，等于所述v型结构与所述接线柱两个连接点之间的距离。10.优选的，所述灯丝本体包括分别与两所述接线柱连接的第一加热丝和第二加热丝，所述第一加热丝和所述第二加热丝连接形成所述v型结构，所述第一加热丝和所述第二加热丝等长，且两者之间的角度为6011.优选的，所述第一加热丝和所述第二加热丝分别连接于两根所述接线柱的相对侧或同侧。12.优选的，所述发射体与所述v型结构的所述尖端焊接。13.优选的，所述v型结构的尖端位于两根所述接线柱轴线的中心线上，以使所述发射体位于两根所述接线柱轴线的中心线上。14.优选的，所述第一加热丝和所述第二加热丝均与所述接线柱焊接。15.优选的，所述第一加热丝和/或所述第二加热丝为钨丝。16.本实施例中还提供了一种离子源，包括接线柱、发射体、离子存储结构、吸出极和上述灯丝结构，所述离子存储结构与所述发射体相连接，且所述离子存储结构表面的液态金属能流至所述发射体，所述发射体与所述吸出极上的光阑正对设置。17.本实施例中还提供了一种热场发射电子源，包括接线柱、发射体、吸出极和上述灯丝结构，所述发射体与所述吸出极上的光阑正对设置。18.作为可选的实施方式，所述热场发射电子源还包括陶瓷座和肖特基抑制极，其中：所述肖特基抑制极位于所述陶瓷座外，两根所述接线柱的一端穿过所述陶瓷座且另一端延伸出所述陶瓷座外。19.本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：上述灯丝结构，灯丝本体呈v型状，v型结构的尖端与发射体连接，且v型结构与任一接线柱的连接点至其尖端之间的距离，等于v型结构与接线柱两个连接点之间的距离，换言之，v型结构与接线柱连接点至尖端的部分作为等边三角形的两条边，两接线柱与v型结构连接点之间构成等边三角形的第三条边，两接线柱与灯丝本体之间构成了上述等边三角形结构，该结构在温度变化的时候，所受应力最为分散，结构更为稳定，不容易受热变形，从而防止发射体由于变形灯丝本体变形导致无法对准光阑。20.具有上述灯丝结构的离子源及热场发射电子源，能够防止灯丝结构由于温度变化导致结构变形，延长电子源及离子源的使用寿命。附图说明21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。22.图1是热场发射电子源的结构示意图；23.图2是离子源的结构示意图。24.图中1、灯丝本体；11、第一加热丝；12、第二加热丝；2、接线柱；3、发射体；4、陶瓷座；5、吸出极；6、光阑；7、离子存储结构。具体实施方式25.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。27.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。28.本实用新型实施例提供了一种能够防止灯丝结构变形，提高使用寿命的灯丝结构、离子源及热场发射电子源。29.下面结合图1和图2对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。30.参见图1和图2所示，图1是热场发射电子源的结构示意图；图2是离子源的结构示意图。热场发射电子源和离子源中均包括有接线柱2、灯丝本体1和发射体3，其中，接线柱2用于上电，通过2～3a电流；灯丝本体1焊接在接线柱2上，通电后发热，发射体3在加热至高温时并外加电场的作用下发射电子；热场发射电子源中还包括有吸出极5，吸出极5上的光阑6允许发射体3发射出的用于照明的电子束经过(图1中的吸出极5未示出，其结构与图2中的吸出极5相同)。31.上述离子源和电子源中的灯丝本体1均为金属丝，加热时金属灯丝易变形，由于灯丝本体1固定发射体3，灯丝本体1变形造成发射体3的位置发生变化，使得发射体3与其配合的光阑6无法对准，造成无法使用。32.实施例一33.针对上述问题，如图1和图2所示，本实施例提供了一种灯丝结构，包括灯丝本体1，灯丝本体1呈v型结构，其中：v型结构的两顶端分别与两接线柱2连接，v型结构的尖端与发射体3连接，v型结构与任一接线柱2的连接点至其尖端之间的距离，等于v型结构与接线柱2两个连接点之间的距离。其中，本实施例的发射体3为单晶钨尖表面烧结有氧化锆的结构，加热后在吸出电压的作用下发射出电子。34.上述灯丝结构，灯丝本体1呈v型状，v型结构的尖端与发射体3连接，且v型结构与任一接线柱2的连接点至其尖端之间的距离，等于v型结构与接线柱2两个连接点之间的距离，换言之，v型结构与接线柱2连接点至尖端的部分作为等边三角形的两条边，两接线柱2与v型结构连接点之间构成等边三角形的第三条边，两接线柱2与灯丝本体1之间构成了上述等边三角形结构。35.该结构在温度变化的时候，所受应力最为分散，结构更为稳定，不容易受热变形，从而防止发射体3由于灯丝本体1变形导致无法对准光阑6。36.作为可选的实施方式，参见图1和图2所示，灯丝本体1包括分别与两接线柱2连接的第一加热丝11和第二加热丝12，第一加热丝11和第二加热丝12连接形成v型结构，第一加热丝11和第二加热丝12等长，且两者之间的角度为6037.上述第一加热丝11和第二加热丝12等长且两者之间的角度为60，能够在与既定间距的两接线柱2连接完成后，形成等边三角形。上述灯丝本体1的结构便于预先加工，之后再与接线柱2连接。38.为了进一步提高上述结构的稳定性，作为可选的实施方式，第一加热丝11和第二加热丝12分别连接于两根接线柱2的相对侧或同侧。具体的，参见图1和图2所示，第一加热丝11固定在其中一接线柱2朝向纸面外的一侧，则第二加热丝12固定在另一接线柱2朝向纸面内的一侧。第一加热丝11、第二加热丝12与接线柱2的上述连接结构，便于受热后应力更加均衡的分布至灯丝本体1和接线柱2上，防止应力集中、稳定性差导致的结构变形。39.作为可选的实施方式，本实施例中发射体3与v型结构的尖端通过焊接的方式连接为一体，或者两者一体成型，保证结构强度和稳定性。40.作为可选的实施方式，参见图1和图2所示，v型结构的尖端位于两根接线柱2轴线的中心线上，即v型结构分别与两个接线柱2连接的位置位于同一水平线上，以使发射体3位于两根接线柱2轴线的中心线上。当发射体3位于两根接线柱2轴线的中心线上时，发射体3垂直布置在两接线柱2之间，便于与吸出极5上的光阑6对准，且在灯丝本体1结构稳定性好的前提下，防止发射体3的位置发生偏移。41.作为可选的实施方式，第一加热丝11和第二加热丝12均与接线柱2通过焊接的方式连接，保证结构强度和稳定性。42.作为可选的实施方式，第一加热丝11和/或第二加热丝12为钨丝。43.本实施例的灯丝结构，第一加热丝11、第二加热丝12以及接线柱2的配合结构形成了稳定的等边三角形结构，参见图2所示，第一加热丝11与其中一接线柱2的一侧焊接点为a点，第二加热丝12与其中另一接线柱2的一侧焊接点为b点，其中，图2中b点位于纸面内一侧，且b点背离a点设置，第一加热丝11与第二加热丝12的焊接点为c点，且c点为用于焊接发射体3的尖端，上述a、b、c三点为等边三角形的三点端点，等边三角形的结构稳定，因此，c点的位置不易受热变化，即发射体3的位置不易因受热而变化。44.实施例二45.本实施例提供了一种离子源，参见图2所示，包括接线柱2、发射体3、离子存储结构7、吸出极和上述灯丝结构，离子存储结构7与发射体3相连接，且离子存储结构7表面的液态金属能流至发射体3，发射体3与吸出极上的光阑6正对设置。46.其中，接线柱2用于上电，通过2a～3a电流；吸出极5用于在施加3000～8000v电压时，在发射针尖处形成强电场，吸引电子发射，光阑6为孔，其孔径与发射体3发射出的用于照明的电子束直径相适配。47.上述液态金属离子源为应用最广泛的离子源为液态镓离子源。本实施例的离子源，由于具备上述灯丝结构，故同样具有防止灯丝结构由于温度变化导致结构变形，延长离子源使用寿命的优点。48.实施例三49.本实施例提供了一种热场发射电子源，参见图1所示，包括接线柱2、发射体3、吸出极5和上述灯丝结构，发射体3与吸出极5上的光阑6正对设置。50.本实施例的热场发射电子源，由于具备上述灯丝结构，故同样具有防止灯丝结构由于温度变化导致结构变形，延长电子源使用寿命的优点。51.作为可选的实施方式，参见图1所示，热场发射电子源还包括陶瓷座4和肖特基抑制极，其中：肖特基抑制极位于陶瓷座4外，两根接线柱2的一端穿过陶瓷座4且另一端延伸出陶瓷座4外。陶瓷座4用于焊接接线柱2，支撑灯丝本体1并绝缘；肖特基抑制极用于在施加300v～1000v电压时，抑制过多的大角度杂散电子；肖特基抑制极为现有的成熟技术，在图中未再示出，在此不做赘述。52.在本说明书的描述，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。53.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。54.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。