¿Por qué un microscopio electrónico de barrido por emisión de campo tiene un gran aumento?
2. Los microscopios electrónicos de barrido se clasifican según los filamentos y se dividen en tres categorías: emisión de campo, hexaboruro de lantano y filamentos de tungsteno. El alto aumento de emisión de campo mencionado en la pregunta debería significar que el aumento máximo es mayor. que otros El aumento máximo de los microscopios electrónicos es alto, lo que debe explicarse a partir del principio del filamento. Comparación entre emisión de campo y filamento de tungsteno (el hexaboruro de lantano se encuentra entre los dos):
1) Diámetro y ventajas y desventajas de la fuente de emisión puntual: el cátodo del cañón de electrones de filamento de tungsteno utiliza un filamento de tungsteno con un diámetro de 0,1 mm. Tiene forma de V (cátodo de tungsteno en forma de horquilla), utilizando la punta de la V como fuente de emisión puntual, con un radio de curvatura de aproximadamente 0,1 mm. El cátodo del cañón de electrones de emisión de campo se convierte en un; Forma de V (cátodo de tungsteno en forma de horquilla) utilizando un cátodo de filamento de tungsteno de 0,1 mm de diámetro), utilizando la punta en forma de V como fuente de emisión puntual, el radio de curvatura es de aproximadamente 0,1 mm. 1 mm; el cátodo del cañón de electrones de emisión de campo utiliza un cable de tungsteno con un diámetro de 0,1 mm. Después de la corrosión, el cátodo del cañón de electrones de emisión de campo utiliza un cable de tungsteno con un diámetro de 0,1 mm. un cátodo puntiagudo en forma de aguja Generalmente, el radio de curvatura está entre 100 nm y 1 μm.
2) Ventajas y desventajas de diferentes diámetros de fuente de electrones y control de cañón de electrones
El cable de tungsteno está controlado por un voltaje de polarización independiente tripolar y tiene un circuito de retroalimentación negativa de polarización, por lo que la corriente de emisión es muy estable debido a que el área de la fuente puntual emitida por el cátodo es grande, por lo que el tamaño de la fuente de electrones también es relativamente grande, de 50 a 100 μm, y la emisión puede alcanzar de decenas a 150 μA. El brillo del cañón de electrones es bajo, por lo que cuando el haz de electrones está en el campo. Cuando el cañón de electrones emisor no tiene un circuito de retroalimentación negativa de polarización, la estabilidad de la fuente de alimentación externa es el factor decisivo, que es menor que la estabilidad de la corriente de emisión debido al área pequeña de la fuente de alimentación de emisión del cátodo puntiagudo, aproximadamente 100 nm, la corriente de emisión no es tan grande como el haz de electrones. No existe una fuente de electrones obvia alrededor de 100 nm, por lo que se utiliza una fuente de electrones virtual como fuente de electrones inicial para el diseño del sistema óptico de electrones. El diámetro de la fuente de electrones virtual es generalmente de 2 a 20 nm y el brillo del cañón de electrones es de miles de nm. veces mayor que el de la lámpara de incandescencia de tungsteno. Cuando el tamaño del punto del haz se reduce a menos de 1 nm, todavía hay una corriente de sonda lo suficientemente fuerte como para obtener suficientes señales de imagen, por lo que la resolución es muy alta. Actualmente, la mejor resolución FESM alcanza el nivel subnanómetro.
Para dar un ejemplo más vívido, tenemos un objetivo de medio metro de diámetro con de 1 a 10 anillos. Un francotirador puede alcanzar fácilmente 10 anillos con una pistola. Este es un microscopio electrónico de emisión de campo. ¿Un francotirador lo golpeó con una bomba atómica? Solo puede alcanzar el objetivo completo y no puede distinguir si tiene 1 o 10 anillos. Este es un microscopio electrónico de tungsteno.