钨灯丝、冷场、热场扫描电镜的区别 - 图文

原理和发叉式钨灯丝相同。电子源 Crossover 直径为10微米-20微米。 3）、肖特基热发射电子枪

肖特基热发射电子枪结构原理图 电子源为虚源，由于能量热分散，直径为50-100nm

2、场发射电子源

六硼化镧热发射阴极和热场发射阴极

场发射阴极焊接在发叉式钨丝上，给热场阴极ZrO/W加热，到1800K，热场发射阴极曲率半径约为300nm，

可以给冷场阴极W单晶，Flash。

1）、热场发射电子源（虚源） 直径 20nm 2）、冷场发射电子源（虚源） 直径为5nm

肖特基热发射和场发射（冷场、热场），电子枪结构相同，只是发射机理油差异，因此有很多共性。

束流和束斑直径的关系，传统热发射电子束流和直径的8/3次方成正比，肖特基热发射和场发射电子束流和束斑直径的2/3次方成正比。100nm以下的束斑尺寸或者10nA以下的束流，场发射具有比热发射好的亮度，如果进一步加大束斑尺寸，场发射亮度将不如普通热发射。由于场发射SEM电子探针电流在nA-pA之间，当束流保持在nA级别时，束斑直径就已经非常小，因此非常适合在低加速电压条件下获得优越的

分辨。

三、电子源的亮度。

电子束几何光柱示意图。

电子源的平均电流密度为：

电子源的孔径角为a，

单位立体角中的电流密度是电子枪最重要的性能参数，被称为电子束的亮度：

好的电子源胜过好的电磁透镜系统。

β=(电流)/【（面积）*（立体角）】

Langmuir(1937年）指出，对于高电压来说，电子束亮度的极大值为

βo＝Jk（eVo /πkT） Jk－阴极发射电流密度； Vo－电子枪的加速电压； k－玻尔兹曼常数； T－阴极发射的绝对温度；

e－电子电荷。

由电磁透镜组成的电子光学系统中，电子束的斑直径可以放大和缩小，束的张角也可以变化，但只要电子

的能量不变，电子束的亮度总保持恒定。在电子光学系统中，任何位置电子束斑的电流密度J为。