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请问场发射sem有神么特别好处?

扫描电镜(SEM/EDS)

  • 请问场发射sem有神么特别好处?
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  • hereyouare

    第1楼2006/06/03

    亮度高,分辨率高

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  • cxlruzhou

    第2楼2006/06/03

    电子枪的种类不同,电子束的会聚直径、能量的发散度不同,从而很大程度上决定了照射到样品上电子的性质。
    电子枪:主要是热电子发射型和场发射型。

    热电子发射主要来源于阴极灯丝发出的电子经加速管加速得到。
    如果在金属表面加一个强电场,金属表面势垒降低,由于隧道效应,金属内部的电子穿过势垒从金属表面发射出来,这种现象称场发射。

    场发射电子枪较之热电子发射型具有亮度高约100倍,光源尺寸也非常小,其电子数的相干性也很好,分辨率通常达到~ 1 nm量级。

    --《材料评价的分析电子显微方法》

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  • 扫描电镜分析

    第3楼2006/06/05

    场发射也分热场和冷场,共性是分辨率高。
    热场的束流大些,适合进行分析,但维护成本相对较高,维护要求高。
    冷场做表面形貌观测是适合的,相对而言维护成本低些,维护要求不算高。

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  • salford

    第4楼2006/06/09

    冷场发射电子枪
    优点:单色性好,分辨率高
    缺点:电子枪束流不稳定,束流小,不适合做能谱分析,每天要做一次Flash
    热场发射电子枪
    优点:电子束稳定,束流大
    缺点:与冷场相比除了单色性和分辨率略差点外,其它找不出缺点。

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  • zemb

    第5楼2006/06/12

    场发射电镜的主要优势就是分辨率高,尤其是低加速电压下的分辨率更是远远超过钨灯丝电镜。因此更适合于进行真实的表面分析,特别是薄膜样品。

    冷、热场发射扫描电镜的差别:

    1、电子源
    下表是一个资料上关于各种电子源性能的对比,不一定完全准确,但很有参考价值。

    从上表可以看出,冷热场发射源各有优势。热场在总发射电流(Total emission current)、最大探针电流(Maximum probe current)、电子束噪声(Beam noise)、发射电流漂移(Emission current drift)、工作真空(Operating vacuum)、阴极还原(Cathode regeneration)、对外部影响的敏感性(Sensitivity to external influence)等方面都具有一等的优势。这些参数直接影响电镜的性能。
    在阴极半径(Cathode radius)、有效电子源半径(Effective source radius)、发射电流密度(Emission current density)、标准亮度(Normalised brightness)等方面,冷场发射略胜一筹。这几个参数总起来说就是冷场发射阴极的发射面积较小、能量集中,便于将电子束聚焦于一个很小的点,以提高分辨率。但是在现代的电镜技术条件下,热场发射电镜通过采取各种有效措施,也能够将电子束汇聚于一个理想的点,达到冷场发射电镜的分辨率水平。
    热场发射电镜主要的一个缺点是灯丝(阴极)寿命较短,给定寿命2000小时,实际可用3年左右。而冷场发射阴极寿命相对较长,且更换费用较低。
    2、仪器性能
    2.1 分辨率
    一般的通用场发射扫描电镜较高档次的分辨率均可达到1nm@15kV,在这方面冷场和热场没有明显差别。个别型号的冷场发射扫描电镜分辨率可达到0.6nm,但是这种电镜的使用是非常局限的,样品只能有几毫米大小,在各种分析方面都受到很大限制,且价值昂贵。
    2.2 稳定性
    冷场发射电镜灯丝要吸附电子枪内的残留气体,随着时间的增长,发射电流越来越不稳定,需要定时(大约8小时一次)进行加热还原(flash,约需半小时),给使用维护带来不便。而热场发射电镜无此烦恼。
    热场发射电镜的发射电流稳定度较好,漂移小于0.5%/h(有的电镜指标可达到0.2%/h),而冷场发射则比这要大一个数量级。
    2.3 最大探针电流
    热场发射电镜探针电流一般可达10nA,而冷场电镜却要低约1个数量级。大探针电流仪器可容易进行 BSE、EDS、WDS、EBSD、CL 等分析。
    2.4 工作真空度
    热场发射电镜电子枪所需的工作真空度较低(≤1x10-8hPa),比较容易达到,一般只用一级离子泵就可以了。而冷场电镜的工作真空度要高1~2个数量级,一般要用两级离子泵,对真空密封等要求苛刻。冷场发射电镜样品室的真空度要求也较高,这对于不太清洁、含水、含油、有气体析出的样品,抽真空就很困难。
    有多种型号的热场发射电镜具有低真空方式,而冷场电镜难以做到。

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  • 共工

    第6楼2006/06/12

    cxlruzhou 发表:电子枪的种类不同,电子束的会聚直径、能量的发散度不同,从而很大程度上决定了照射到样品上电子的性质。
    电子枪:主要是热电子发射型和场发射型。

    热电子发射主要来源于阴极灯丝发出的电子经加速管加速得到。
    如果在金属表面加一个强电场,金属表面势垒降低,由于隧道效应,金属内部的电子穿过势垒从金属表面发射出来,这种现象称场发射。

    场发射电子枪较之热电子发射型具有亮度高约100倍,光源尺寸也非常小,其电子数的相干性也很好,分辨率通常达到~ 1 nm量级。
    错了,亮度比w灯丝高1000倍,不是100倍。

    --《材料评价的分析电子显微方法》

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  • annelugel

    第7楼2006/06/12

    各位说的都没错,个人觉得要是分辨率要求一定要那么高的话,用热场的要方便些,起码换灯丝少花点时间,也不用老去Flash.

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