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台式场发射扫描电镜的技术原理介绍

 更新时间:2025-12-09 点击量:59
台式场发射扫描电镜是一种小型化的场发射扫描电子显微镜,它将传统大型设备的核心性能与紧凑的台式设计相结合,无需专业实验室即可进行高分辨率的微观分析。

技术原理:

电子源技术
采用肖特基场发射或热场发射电子枪,通过强电场使金属电子脱离束缚,形成高亮度、高相干性的电子束。其亮度远超传统热发射电子枪,束斑直径可小于1nm,显著提升成像分辨率。

电子光学系统
电子束经电磁透镜聚焦、偏转后形成细小探针,在样品表面逐行扫描,产生二次电子、背散射电子等信号。这些信号被探测器收集并处理,生成反映样品形貌、成分的图像。

真空系统
维持高真空环境,防止电子束散射和样品污染,确保信号稳定性。部分型号支持低真空模式,可直接观察含水或非导电样品。

台式场发射扫描电镜的性能参数:

分辨率:二次电子像分辨率可达1.0nm,部分型号在低电压(1kV)下仍能保持1.4nm分辨率,适合观察绝缘或电子束敏感样品。

放大倍数:可高达100万倍,覆盖从宏观形貌到纳米结构的分析需求。

加速电压:范围通常为0.2-30kV,支持低电压成像以减少样品损伤。

探测器:标配二次电子探测器(SE)、背散射电子探测器(BSE)及能谱仪(EDS),可同步进行形貌观察与元素分析。

样品台:支持大尺寸样品,部分型号配备倾斜旋转功能,实现多角度观察。

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