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高分辨率的图像要求样品尽量的薄,电子束的能量尽量的高。因此可以认为电子不会被样品吸收,样品也就无法改变电子波的振幅。由于在这种情况下样品仅仅对波的相位造成影响,这样的样品被称作纯相位物体。纯相位物体对波相位的影响远远超过对波振幅的影响,因此需要复杂的分析来得到观察到的图像强度。例如,为了增加图像的对比度,TEM需要稍稍离开聚焦位置一点。这是由于如果样品不是一个相位物体,和TEM的对比度传输函数卷积以后将会降低图像的对比度。

物镜

处于样品室下面,紧贴样品台,是电镜中的个成像元件,在物镜上产生哪怕是极微小的误差,都会经过多级高倍率放大而明显地暴露出来,所以这是电镜的一个重要部件,决定了一台电镜的分辨本领,可看作是电镜的心脏。

特点 物镜是一块强磁透镜,焦距很短,对材料的质地纯度、加工精度、使用中污染的状况等工作条件都要求极高。致力于提高一台电镜的分辨率指标的问题,便是对物镜的性能设计和工艺制作的综合考核。尽可能地使之焦距短、像差小,又希望其空间大,便于样品操作,但这中间存在着不少相互矛盾的环节。

为什么会出现这样奇怪的现象?为什么更好的分辨率却没有得到更真实的图像?前面我们已经说到,电子束是由扫描线圈的脉冲信号控制,电子束在试样表面并不是连续扫描,而是逐点跳跃式的扫描。一般扫描电镜的采集像素比较大,我们会误以为是连续扫描。既然扫描电镜是束斑间断跳跃式的轨迹,那么电子束就有一定的覆盖面积。

束斑中心的距离取决于放大倍数和采集像素大小。当束斑较大时,束斑覆盖比较;但是当束斑减小时,束斑的覆盖区域也越来越小,所以有的特征形貌会从束斑两个跳跃中心穿过而没有被覆盖到,所以相应的形貌特征也不会反映在图像上,这就造成了信息的丢失。像上述例子,在大倍数小,花药扫描电镜检测服务,束斑之间跳跃间距小,足够覆盖特征形貌,但是缩小倍数后,跳跃距离变大,束斑不足以覆盖所有的特征形貌,有的线条就反映不出来。

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