鎢燈絲掃描電子顯微鏡的優(yōu)缺點及注意事項
日期：2022-04-22
上期介紹了鎢燈絲掃描電子顯微鏡電子發(fā)射原理以及使用過程中應(yīng)該注意的問題。因為鎢燈絲的總發(fā)射電流較大、性能較為穩(wěn)定，在近百年的時間內(nèi)都大量地應(yīng)用在透射電鏡、掃描電鏡的電子源上。雖然鎢陰極電子槍的亮度不是很理想，不過對于多數(shù)不需要很高亮度電子槍的電鏡來說，鎢燈絲的性能基本可達(dá)到要求。
綜合來看，影響鎢陰極壽命的主要原因和改進對策有：
1.若電子槍的真空度差，則燈絲的壽命會縮短，改進的方法是盡可能提高電子槍的真空度。
2.若加熱電流超越飽和點，在過飽和的狀態(tài)下若繼續(xù)加大加熱電流，則不僅亮度不會有明顯變大，反而會使燈絲的壽命明顯縮短，改進的方法是不要輕易變大加熱電流，若燈絲的溫度過高，則應(yīng)及時適當(dāng)?shù)販p小加熱電流。
3.若燈絲的位置安裝或調(diào)節(jié)不當(dāng)，即燈絲的尖.端未能處于柵極孔的中心或者雖處于孔的中心，但離柵極孔端面的距離大于0.55mm，從而即使燈絲已處在過飽和狀態(tài)，但發(fā)射出來的束流仍會偏小，圖像會偏暗。改進的方法是把燈絲尖.端調(diào)到柵極孔的中心和合適的距離，多數(shù)機型的鎢陰極尖與柵極孔端面的間距能在（0.50±0.05)mm范圍內(nèi)。
4.鎢絲的原材料質(zhì)量不好，可能存在有裂的微裂縫，通常會導(dǎo)致燈絲壽命明顯縮短；鎢陰極有缺陷，如應(yīng)力沒有消除好、加熱后易變形：尖.端彎折處可能存在有微裂紋等缺陷。為避免購買到這種有缺陷的陰極，對所購買的陰極應(yīng)在光學(xué)體視顯微鏡下進行檢查、篩選，剔除制造工藝有缺陷的陰極，再退還供貨方進行更換。
與其他陰極相比，鎢陰極電子槍的優(yōu)點有：
1.對真空度的要求不是很高，它可以在相對較低的真空度（<10Pa）下工作，電子光學(xué)和真空系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都較簡單，整體造價較低。
2.總發(fā)射電流和束斑都比較大，且相對穩(wěn)定，其抗震和抗干擾能力較強，特別適合作電鏡的電子源。
3.結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，維持費用較低，維護和保養(yǎng)也較簡單、易行。
與其他陰極相比，鎢燈絲的不足之處是：
1.總發(fā)射束流雖大，但束流密度小，發(fā)射效率低，信噪比較差，比較難滿足拍攝超高分辨圖像的需要。
2.化學(xué)穩(wěn)定性也較差，容易與空氣中的水分發(fā)生作用，產(chǎn)生所謂的“水循環(huán)”，而壽命短。
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作者：澤攸科技