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深入了解掃描電鏡:掃描電鏡(SEM)電子透鏡的介紹

 發(fā)布時(shí)間:2018/1/3 點(diǎn)擊量:2121
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詳細(xì)介紹:

電子束穿過(guò)鏡筒——由一組透鏡組成,透鏡把電子束聚焦到樣品表面上。電子顯微鏡透鏡可以是靜電的,也可以是有磁性的,這取決于它們是用靜電場(chǎng)還是磁場(chǎng)來(lái)聚焦電子束。為了更好地理解這些透鏡的工作原理,讓我們回過(guò)頭來(lái)看看電子是如何在靜電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的。[1,2]

 

導(dǎo)向板

 

電子是帶負(fù)電的粒子,在高能量的鏡筒中穿行。使這些粒子偏轉(zhuǎn)的一種方法是讓它們通過(guò)由兩個(gè)板塊在電勢(shì)+ U和- U上產(chǎn)生的電場(chǎng),如圖1a所示。

 

在電場(chǎng)的影響下,電子的偏轉(zhuǎn)角度取決于電子能量,板塊之間的電場(chǎng)以及板塊的長(zhǎng)度。

 

電子的速度越快或能量越強(qiáng),偏轉(zhuǎn)角度就會(huì)越小。電場(chǎng)越高,板塊越長(zhǎng),偏轉(zhuǎn)角度越大。一個(gè)由兩種不同電位板組成的裝置稱(chēng)為導(dǎo)向板。

 

為了得到一個(gè)靜電透鏡,可以考慮反射導(dǎo)向板,這樣,在光軸上運(yùn)動(dòng)的電子可以聚焦在同一點(diǎn)上,如圖1b所示。

 

電場(chǎng)只存在于電子開(kāi)始進(jìn)入和結(jié)束電子行程的過(guò)程,我們?nèi)绾文艿玫较駡D1b所示的透鏡效應(yīng)?這個(gè)問(wèn)題的答案在于,只要有透鏡效應(yīng),電子束的能量就會(huì)產(chǎn)生改變,這意味著電子要么加速要么減速。這可以通過(guò)在電子束周?chē)牟煌妱?shì)來(lái)完成。

 

圖1: (a)電子束導(dǎo)向板和(b)靜電透鏡。

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