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热场发射扫描电镜的拔出电流,是因为从灯丝拔出了电子形成的电流么?能在一定程度上反应束流么?刚换了灯丝拔出电流小,越用越大么?
扫描电镜高质量应用,意味着高分辨高信噪比,在一定扫描电镜时间内,追求小束斑大电流,对于钨灯丝和六硼化X阴极材料的热发射枪扫描电镜,束斑尺寸增加,束斑电流增大,图像信噪比提高,但分辨率降低。束斑尺寸和束斑电流关系如下图LaB6和W,二者呈线性关系,很好理解。但场发射枪扫描电镜,高分辨范围内,在束斑尺寸也就是分辨率变化很小情况下,束斑电流变化两个数量级,接近100倍,这是什么原因呢? 见下图 Feild Emssion Gun 曲线小驰请有操作经验的兄弟姐妹解惑,谢谢!http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703161732_01_3123849_3.jpg
冷热场扫描电镜性能比较一.电子发射源 热场在总发射电流(Total emissioncurrent)、最大探针电流(Maximum probecurrent)、电子束噪声(Beam noise)、发射电流漂移(Emissioncurrent drift)、工作真(Operatingvacuum)、阴极还原(Cathoderegeneration)、对外部影响的敏感性(Sensitivity to externalinfluence)等方面都具有绝对的优势。这些参数直接影响电镜的性能,这也是冷场发射所望尘莫及。 在阴极半径(Cathode radius)、有效电子源半径(Effective sourceradius)、发射电流密度(Emission currentdensity)、标准亮度(Normalisedbrightness)等方面,冷场发射略胜一筹。这几个参数总起来说就是冷场发射阴极的面积较小、能量集中,便于将电子束聚焦于一个很小的点,以提高分辨率。但是在现代的电镜技术条件下,热场发射电镜通过采取各种有效措施,也能够将电子束汇聚于一个理想的点,达到冷场发射电镜的分辨率水平。二.电镜性能1.稳定性 冷场发射电镜灯丝会吸附电子枪内的残留气体,随着时间的增长,发射电流越来越不稳定,需要定时(大约8小时一次)进行加热还原(flash,约需半小时),给使用维护带来不便。而热场发射电镜无此烦恼。 热场发射电镜的发射电流稳定度较好,漂移小于0.5%/h(ZEISS电镜可达到0.2%/h),而冷场发射则比这要大一个数量级。2.最大探针电流 热场发射电镜探针电流一般可达10nA,而冷场电镜却要低约1个数量级。3.工作真空度 热场发射电镜电子枪所需的工作真空度较低(≤1x10-8hPa),比较容易达到,一般只用一级离子泵就可以了。而冷场电镜的工作真空度要高2个数量级,一般要用两级离子泵,对真空密封等要求苛刻,娇气,难以维护。冷场发射电镜样品室的真空度要求也较高,这对于不太清洁、含水、含油、有气体析出的样品,抽真空就很困难。有多种型号的热场发射电镜具有低真空方式,而冷场电镜难以达到。