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想知道扫描电镜的基本结构?看看这些

更新时间:2020-09-03      点击次数:1176
  想知道扫描电镜的基本结构?下面就让我们一起来了解一下吧。
 
  扫描电镜主要有真空系统,电子束系统以及成像系统。
 
  一、真空系统
 
  真空系统主要包括真空泵和真空柱两部分。
 
  真空柱是一个密封的柱形容器。
 
  真空泵用来在真空柱内产生真空。有机械泵、油扩散泵以及涡轮分子泵三大类,机械泵加油扩散泵的组合可以满足配置钨枪的扫描电镜的真空要求,但对于装置了场致发射枪或六硼化镧枪的扫描电镜,则需要机械泵加涡轮分子泵的组合。
 
  成象系统和电子束系统均内置在真空柱中。真空柱底端即为右图所示的密封室,用于放置样品。之所以要用真空,主要基于以下两点原因:电子束系统中的灯丝在普通大气中会迅速氧化而失效,所以除了在使用扫描电镜时需要用真空以外,平时还需要以纯氮气或惰性气体充满整个真空柱。
 
  为了增大电子的平均自由程,从而使得用于成象的电子更多。
 
  二、电子束系统
 
  电子束系统由电子枪和电磁透镜两部分组成,主要用于产生一束能量分布极窄的、电子能量确定的电子束用以扫描成象。
 
  电子枪:用于产生电子,主要有两大类,共三种。一类是利用场致发射效应产生电子,称为场致发射电子枪。这种电子枪极其昂贵,在十万美元以上,且需要小于10-10torr的*真空。但它具有至少1000小时以上的寿命,且不需要电磁透镜系统。
 
  另一类则是利用热发射效应产生电子,有钨枪和六硼化镧枪两种。钨枪寿命在30~100小时之间,价格便宜,但成象不如其他两种明亮,常作为廉价或标准扫描电镜配置。
 
  六硼化镧枪寿命介于场致发射电子枪与钨枪之间,为200~1000小时,价格约为钨枪的十倍,图像比钨枪明亮5~10倍,需要略高于钨枪的真空,一般在10-7torr以上;但比钨枪容易产生过度饱和和热激发问题。
 
  电磁透镜:热发射电子需要电磁透镜来成束,所以在用热发射电子枪的扫描电镜上,电磁透镜*。通常会装配两组:
 
  汇聚透镜:顾名思义,汇聚透镜用汇聚电子束,装配在真空柱中,位于电子枪之下。通常不止一个,并有一组汇聚光圈与之相配。但汇聚透镜仅仅用于汇聚电子束,与成象会焦无关。
 
  物镜:物镜为真空柱中下方的一个电磁透镜,它负责将电子束的焦点汇聚到样品表面。
 
  三、成像系统
 
  电子经过一系列电磁透镜成束后,打到样品上与样品相互作用,会产生次级电子、背散射电子、欧革电子以及X射线等一系列信号。
 
  所以需要不同的探测器譬如次级电子探测器、X射线能谱分析仪等来区分这些信号以获得所需要的信息。虽然X射线信号不能用于成象,但习惯上,仍然将X射线分析系统划分到成象系统中。
 
  有些探测器造价昂贵,比如Robinsons式背散射电子探测器,这时,可以使用次级电子探测器代替,但需要设定一个偏压电场以筛除次级电子
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