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场发射扫描电镜的成像原理和基本构造

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  扫描电子显微镜因其分辨率高、景深大、图像更富立体感、放大倍数可调范围宽等优点而被广泛应用于半导体、无机非金属材料及器件等的检测。随着我国经济的迅速发展,高校、科研单位、企业等大量引进了场发射扫描电镜。扫描电镜样品必须是具有一定化学、物理稳定性的干燥固体、块状、片状、纤维状及粉末。在真空中及电子束轰击下不会挥发或变形,无磁性、放射性和腐蚀性。
 
  场发射扫描电镜的成像原理:来自扫描发生器的扫描信号分别送给电子光学系统的扫描线圈和显像管的扫描线圈,让电子束于显像管的阴极射束做同步扫描,是阴极射束在荧光屏上的照射点(称为像点)与电子束在样品上的照射点(称为物点)按时间顺序一一对应,样品上的物点在电子束作用下所产生的信号被检测器随时检出,经视频放大器放大后控制显像管阴极射束的强度使荧光屏上像点的亮度受试样上物点所产生的信号的大小的调制,从而得到与样品性质有关的图像。这是一种按时间顺序逐点成像的方式。
 
  场发射扫描电镜的基本构造:
 
  1.电子枪,也称电子源,产生连续不断的稳定的电子流。场发射电子枪与普通钨丝电子枪有所不同,阴极呈杆状,在它的一端有个极锋利的尖点,尖点端的电场极强,电子直接依靠“隧道”穿过势垒离开阴极,由加速电压加速产生高速电子流飞向样品。
 
  2.电子透镜:将从电子枪发射出来的电子汇聚成直径最小电子束。
 
  3.扫描系统:使电子束作光栅扫描运动。

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