信息分類:金相文章
作者:yiyi發(fā)布
時間:2011-11-14 14:01:16
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掃描式電子顯微鏡的電子波長在1A以下,因此它具有較光學顯微鏡佳的解析度。、由德布各利關係式(De Broglie Relation)可知,電子受高壓加速時,
其波長與加速電壓有如下之關係:
λ= 12.26/√V (A)
當V = 30KV,λ= 0.0707 A
當V = 60KV,λ= 0.0501 A
就如同光學顯微鏡之玻璃透鏡一樣,在電子顯微鏡上是利用磁場作透鏡,但磁場必須在電子束的方向形成局部軸向對稱磁場,則電子通過時宛如光線通過玻璃透鏡一般,唯一區(qū)別為電子受磁場作用,其行進路線為螺旋狀。可利用弗來明右手定則可確定其旋轉方向。此種電子顯微鏡專用的電磁透鏡,常見的缺陷如下:包括(1)繞射像差(Diffraction Aberration);(2)球面像差(Spherical Aberration);(3)散光像差(Astigmatism);及(4)色像差(Chromatic Aberration)等。
假設電子束經由完美之透鏡聚焦到試片表面成為一點,此時顯現(xiàn)在CRT上的為一影像點。然而沒有透鏡是完美的,因此也就不可能聚焦成一點。一般電子顯微鏡增加景深的方法:包括(1)採用低倍率;(2)將束斑直徑變。ü馐劢梗;及(3)減小孔徑角(使用較小的孔徑)。
掃描電鏡的基本原理與電視相同,它是利用加熱燈絲(鎢絲)所發(fā)射出來之電子束(Electron Beam),經柵極(Wehnelt Cylinder)靜電聚焦之后,形成一約10μm~50μm大小之點光源,在陽極之加速電壓(0.2KV~40KV)的作用下,經過2至3個電磁透鏡所組成的電子光學系統(tǒng),將匯聚成一直徑細小約5nm~10nm之電子射束,聚焦在試件表面。又由于在末級透鏡上裝有掃描線圈,能使電子射束在試件上掃描,高能電子射束與物質之交互作用,即電子彈性碰撞與非彈性碰撞之效果,其結果產生了各種訊號如二次電子(SE:Secondary Electrons)、背向散射電子(Be:Backscattered Electrons;又稱背反電子)、吸收電子(AE:Absorbed Electrons)、透射電子(TE:Transmitted Electrons)、X射線及陰極螢光(Cathode Luminescence)。圖3-11上面部分為入射光撞及到試件后所生成之各種訊號之示意圖;下面部分為各種訊號在試件內部的產生區(qū)域。圖中可見其作用區(qū)呈燈泡型且隨入射電子能量之增加而更深廣。
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