真空系统主要包括真空泵和真空柱两部分。
真空柱是一个密封的柱形容器。真空泵用来在真空柱内产生真空。有机械泵、油扩散泵以及涡轮分子泵三大类,机械泵加油扩散泵的组合可以满足配置钨灯丝的扫描电镜的真空要求,但对于装置了场致发射或六硼化---及六硼化的扫描电镜,则需要机械泵加涡轮分子泵的组合。成象系统和电子束系统均内置在真空柱中。真空柱底端即为右图所示的样品室,用于放置样品。
需要真空的原因包括:一是电子束系统中的灯丝在普通---中会迅速氧化而失效,所以需要抽真空。二是为了增大电子的平均自由程,扫描电镜,从而使得用于成象的电子更多。
要从极细的钨针尖场发射电子,河北扫描电镜,金属表面必需完全干净,无任何外来材料的原子或分子在其表面,即使只有一个外来原子落在表面亦会降低电子的场发射,所以场发射电子必需保持真空度,来防止钨阴极表面累积原子。由于真空设备价格---高昂,所以一般除非需要高分辨率sem,否则较少采用场发射电子。
冷场发射式大的优点为电子束直径,亮度,扫描电镜多少钱一台,因此影像分辨率优。能量散布,故能---在低电压操作的效果。为避免针尖被外来气体吸附,而降低场发射电流,并使发射电流不稳定,冷场发射式电子必需在10-10 torr的真空度下操作,虽然如此,还是需要定时短暂加热针尖至2500k(此过程叫做flashing),以去除所吸附的气体原子。它的另一缺点是发射的总电流。
电子显微镜利用电子成像,类似于光学显微镜使用可见光成像。由于电子的波长远小于光的波长,所以电子显微镜的分辨率要高于光学显微镜的分辨率。扫描电子显微镜(scanning electron microscope,sem),简称扫描电镜,已成为功能强、用途广的材料表征工具,已广泛应用于材料,冶金,矿物,生物学等领域,如图1所示为蔡司场发射扫描电镜。sem主要组成部分是:电子光学系统,信号收集处理系统,图像显示和记录系统,真空系统,电源及控制系统等。
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