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栅极位于阴、阳极之间,靠近灯丝顶端,为形似帽状的金属物,中心亦有一小孔供电子束通过。栅极上加有0~1000V的负电压(对阴极而言),这个负电压称为栅偏压VG,它的高低不同,可由使用者根据需要调整,栅极偏压能使电子束产生向中心轴会聚的作用,同时对灯丝上自由电子的发射量也有一定的调控抑制作用。
工作原理 ,在灯丝电源VF作用下,电流IF流过灯丝阴极,使之发热达2500℃以上时,便可产生自由电子并逸出灯丝表面。加速电压VA 使阳极表面聚集了密集的正电荷,形成了一个强大的正电场,在这个正电场的作用下自由电子便飞出了电子外。调整VF可使灯丝工作在欠饱和点,电镜使用过程中可根据对亮度的 需要调节栅偏压VG的大小来控制电子束流量的大小。
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,扫描电镜细胞焦亡检测技术服务,在大倍数小,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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