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掃描電鏡(SEM)的工作原理是什么發(fā)布日期：2022-11-23 11:42:32
掃描電子顯微鏡(SEM)的工作原理是什么？電子作為最早發(fā)現(xiàn)的基本粒子，是電荷最小的單位，電荷為1.602189× 10-19庫侖，質(zhì)量為9.10956× 10-31千克。自然界中所有的原子都是由一個帶正電的原子核和幾個圍繞它運動的電子組成的。
電子發(fā)射源在掃描電鏡中，燈絲作為電子發(fā)射源是非常重要的。蔡司電子顯微鏡使用的傳統(tǒng)W燈絲和CeB6燈絲是通過熱激發(fā)來激發(fā)電子的。熱激發(fā)是通過給電子更高的能量來加熱，使其具有超過功函數(shù)的能力。功函數(shù)越高，所需的工作溫度越高。w燈絲的功函數(shù)為4.5 eV，CeB6燈絲的功函數(shù)為2.6 eV。所以W燈絲的工作溫度是2800K，而CeB6只需要1800K就可以了，工作溫度的不同也會影響色差。W燈絲的色差為2.5 eV，而CeB6的色差僅為1 eV。電子發(fā)射的原理決定了CeB6燈絲在較低的溫度下可以產(chǎn)生比W燈絲更高的電流，也就意味著更高的亮度，更低的色差，更長的壽命。
電子電場和磁場中的運動電子會受到磁場中洛倫茲力的影響，從而改變運動方向。在掃描電鏡中，主要體現(xiàn)在物鏡(電磁線圈產(chǎn)生的磁場使電子會聚)和掃描單元(電磁線圈產(chǎn)生的磁場使電子偏轉(zhuǎn))。
當(dāng)入射電子與樣品相互作用時，會激發(fā)出多種電子信號，包括背散射電子(BSE)和二次電子(SE)。背散射電子的激發(fā)深度為1-2μm，主要反映樣品的成分和晶向等信息，而二次電子的激發(fā)深度一般。