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阴极 阴极是产生自由电子的,一般有直热式和旁热式2种,旁热式阴极是将加热体和阴极分离,各自保持独立。在电镜中通常由加热灯丝(filament)兼做阴极称为直热式阴极,材料多用金属钨丝制成,其特点是成本低,但亮度低,寿命也较短。灯丝的直径约为0.10~0.12mm,当几安培的加热电流流过时,即可开始发射出自由电子,钙离子定位电镜技术服务,不过灯丝周围必须保持高度真空,否则就象漏气灯泡一样,加热的灯丝会在倾刻间被氧化烧毁。灯丝的形状常采用的是发叉式,也有采用箭斧式或点状式的,后 2种灯丝发光亮度高,光束尖细集中,适用于高分辨率电镜照片的拍摄,但使用寿命更短。

还有一种新型的电子场发射式电子qiang,由1个阴极和2个阳极构成,阳极上施加一稍低(相对第2阳极)的吸附电压,用以将阴极上面的自由电子吸引出来,而第2阳极上面的极高电压,将自由电子加速到很高的速度发射出电子束流。这需要超高电压和超高真空为工作条件,它工作时要求真空度达到10-7Pa,热损耗,使用寿命可达2000 h;电子束斑的光点更为尖细,直径可达到10nm以下,较钨丝阴极(大于10nm)缩小了3个数量级;由于发光,它发出光斑的亮度能达到10 A/cm·s,较钨丝阴极(106 A/cm·s )也提高了3个数量级。场发射式电子因技术、造价昂贵,只应用于高分辨电镜当中。

分辨率是扫描电镜基本的性能判断指标,首先我们要弄清扫描电镜分辨率的一些细节问题。

通常有关分辨率的问题,都会遵循瑞利判据。即一个光点按照衍射理论会是一个衍射斑,两个光点逐步靠近时,对应的衍射斑也从分离趋于重合。当两个衍射斑的半高宽重叠,则认为不可区分了。此时两个衍射斑之间的距离即为分辨率,。

但一般单帧图像的仪器才完全符合此规律,比如TEM、光学显微镜等。扫描电镜的分辨率以瑞利判据为基础,但也却略有不同。扫描电镜是属于电子束移动型的,并不完全适用半高宽重合的概念。

扫描电镜的分辨率分为理论分辨率、验收分辨率,和一般测试过程中能达到的分辨率。

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