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深入了解扫描电镜:扫描电镜(SEM)电子透镜的介绍

 发布时间:2018/1/3 点击量:1240
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电子束穿过镜筒——由一组透镜组成,透镜把电子束聚焦到样品表面上。电子显微镜透镜可以是静电的,也可以是有磁性的,这取决于它们是用静电场还是磁场来聚焦电子束。为了更好地理解这些透镜的工作原理,让我们回过头来看看电子是如何在静电场中偏转的。[1,2]

 

导向板

 

电子是带负电的粒子,在高能量的镜筒中穿行。使这些粒子偏转的一种方法是让它们通过由两个板块在电势+ U和- U上产生的电场,如图1a所示。

 

在电场的影响下,电子的偏转角度取决于电子能量,板块之间的电场以及板块的长度。

 

电子的速度越快或能量越强,偏转角度就会越小。电场越高,板块越长,偏转角度越大。一个由两种不同电位板组成的装置称为导向板。

 

为了得到一个静电透镜,可以考虑反射导向板,这样,在光轴上运动的电子可以聚焦在同一点上,如图1b所示。

 

电场只存在于电子开始进入和结束电子行程的过程,我们如何能得到像图1b所示的透镜效应?这个问题的答案在于,只要有透镜效应,电子束的能量就会产生改变,这意味着电子要么加速要么减速。这可以通过在电子束周围的不同电势来完成。

 

图1: (a)电子束导向板和(b)静电透镜。

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