S-800场发射扫描电镜

　　S一800扫描电镜是「J本HIT八CHI公司80年代推出的新产况;.’j该公司其它型号及其它厂家的扫描电镜相比，最突出的特点是:采川了冷一场发刘塑(F型)电r枪;灯丝为钨单品，亮度高，从而大人地提高了电镜的分辨率。中国科J学院植物研究听开放实验室J二87年购进一台S一800扫描电镜因其具有极高的分辨率(在国内目前使用及定型月产的扫描电镜中，分辨率是最高的)，安装验收后一直满负菏运转承担了植物所内外数十个单位的课题任务。为各类研究项目提供了上万张高质量的电镜照片，曾多次获得国内外植物学家、电镜专一家的一致好评。

　　一、主要技术指标分析

　　1.分辨率:20A;

　　2.放大倍数:20X一300，000X:

　　3高真空系统

　　场发射电子枪阴极钨单屏.工作状态及寿命在很大程度上取取决于电r枪的真空度。真空度降低将会使钨单.界、尖处聚集大量的气体分子。这将影响针尖部位电子发射的稳定性，此时需接通灯丝电路的“闪烁”开关给钨尖加热以清除附着在其上的气体分子电子枪真空度降低就需要增加“闪烁”次数而闪烁次数的增加使得钨单晶针尖变得越来越钝将会大大缩短其使用寿命S一800扫描电镜用三个离子泵工作以逐级提高电户枪室中钨单晶尖附近的真空度。(图l)。手册中给出值为1x10-7Pa。几年来的使用证明、只要严格操作，认真清洗光路及光阑件，达到仪器给定的真空度是完全可行的。而在真空度保证的前提下，钨单晶尖的使用寿命高于l0()0小时是能够保证的。

　　二、场发射电子枪的原理及结构

　　金属的表面加上极强的电场，由于隧道效应，使得金属中的自山电子向真空中飞出人们把这种现象称为场发射(fieldemission，缩写F.E)。图2是场发射电子枪原理图。电子枪由阴极(钨灯丝尖)、第一阳极和第二阳极组成。

　　为了保证场发射所需的电场强度，将用于构成阴极的单晶钨(方位<310>或111)面)进行化学研磨，使曲率半径达到I000A。第一阳极具有3一6kv的电压以引出场发射，第一阳极(加速电极加有l一3()kV的电压，使引出的电子束具有所需的能敛。场发射电子源最小交义斑直径为3()一l00A入扫描电镜的分辨率是与照射在样品L柬斑的大小相关的.要想提高分辨率，必须保证获得足够小的束斑、尽可能大的束流密度S一800扫描电镜把电子源经两级电子透镜缩小，在样配以_形成20A一3()八的光斑场发射电子枪放出的电流茧然只有热发射电户枪的1/10一l/100但亮度提高」”三个数量级，达到10XA/en飞Zst:(3okv)这样，即使在20一30A的束斑中、束流仍能大于10-11}A。场发射电子枪的应用是扫描电子显微镜的分辫率能大幅度提高的根本保证。