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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。
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扫描电子显微镜电子发射出的电子束经过聚焦后汇聚成点光源;点光源在加速电压下形成高能电子束;高能电子束经由两个电磁透镜被聚焦成直径微小的光点,在透过后一级带有扫描线圈的电磁透镜后,电子束以光栅状扫描的方式逐点轰击到样品表面,透射电镜检测服务,同时激发出不同深度的电子信号。此时,电子信号会被样品上方不同信号的探头接收,通过放大器同步传送到电脑显示屏,形成实时成像记录(图a)。由入射电子轰击样品表面激发出来的电子信号有:俄歇电子(Au E)、二次电子(SE)、背散射电子(BSE)、X射线(特征X射线、连续X射线)、阴极荧光(CL)、吸收电子(AE)和透射电子(图b)。每种电子信号的用途因作用深度而异。
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电镜镜筒内的电子束通道对真空度要求很高,电镜工作必须保持在10-3~10Pa以上的真空度(的电镜对真空度的要求更达10Pa以上),因为镜筒中的残留气体分子如果与高速电子碰撞,就会产生电离放电和散射电子,从而引起电子束不稳定,增加像差,污染样品,并且残留气体将加速高热灯丝的氧化,缩短灯丝寿命。获得高真空是由各种真空泵来共同配合抽取的。机械泵(旋转泵)机械泵因在其他场合使用非常广泛而比较常见,它工作时是靠泵体内的旋转叶轮刮片将空气吸入、压缩、排放到外界的。机械泵的抽气速度每分钟仅为160L左右 ,工作能力也只能达到0.1~0.01Pa,远不能满足电镜镜筒对真空度的要求,所以机械泵只做为真空系统的前级泵来使用。
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