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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)布時間:2018/1/3 點(diǎn)擊量:2112
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詳細(xì)介紹:

電子束穿過鏡筒——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還是磁場來聚焦電子束。為了更好地理解這些透鏡的工作原理,讓我們回過頭來看看電子是如何在靜電場中偏轉(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由兩個板塊在電勢+ U和- U上產(chǎn)生的電場,如圖1a所示。

 

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

 

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

 

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

 

電場只存在于電子開始進(jìn)入和結(jié)束電子行程的過程,我們?nèi)绾文艿玫较駡D1b所示的透鏡效應(yīng)?這個問題的答案在于,只要有透鏡效應(yīng),電子束的能量就會產(chǎn)生改變,這意味著電子要么加速要么減速。這可以通過在電子束周圍的不同電勢來完成。

 

圖1: (a)電子束導(dǎo)向板和(b)靜電透鏡。

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