[quote]原文由 蓝莓口香糖(drizzlemiao) 发表:昨天在家特意将丁教授的《微分析物理及其运用》翻出来看了，为避免传错特意拍照贴上来

后面还有他的亮度列表


从书上看不像是技术失误，而是作者就是这样的表述。丁教授是中科大物理系系主任，专门做电镜的物理理论研究的，而且还取得过不错的成果。因此不会异想天开的搞出这样的概念。因为在书中不光清晰的给出了亮度的量纲，而且还很清晰的说明亮度在系统中是守恒的，各会聚点上亮度不变。应该也包括电子枪的那个会聚点。因此我觉得是不是过去的亮度概念给修正过？
下面还有一个旁证就是关于亮度量纲的。在蔡司的教学PPT上我见到了一个列表


在亮度栏里面也出现了和丁教授一样的量纲，所以现在亮度的概念是否重新定义过？

驰奔给出的朗缪尔公式，以及那张曲线图可见亮度随偏压变化并不是单调，也没有什么比例关系，还要好好研究一下。虽然这个对操作来说未必有太大关系不过研究研究还是很有意思的。再考虑考虑。

我不是专业研究仪器物理的，也没有读那篇原始文献。我的理解是氧化锆涂层影响了逸出电子的能量分布。钨灯丝在相同温度下内部电子的热运动能量分布肯定相同，但是加了涂层后，表面势垒的形状就变了，这自然会影响逸出电子的能量分布。[/quote]

我昨天在家查了各仪器厂商的高端热场所用的灯丝，基本都是肖特基的，即便在FEI的
Helios NanoLab 600
上也是，这个可是高端的，而且图像质量在我见到的FEI中最好的了，和麦泽伦差不多。如果按驰奔说的它怎么也不应该用肖特基呀。按照驰奔说的我理解为肖特基是改善的热发射，和场发射还不是一回事。
还是要再查查资料想想，最近收获不小呀。过去看东西没有那么仔细，没有想那么多。谢谢驰奔和蓝莓口香糖两位同学，呵呵

安捷伦现在一款电压连续可调的SEM，场发射型。大家什么看法

根据麦克斯韦分布
E半高宽=2.45kT k为波尔兹曼常数，T为阴极表面绝对温度
不同电子枪灯丝工作能量分散半高宽最低值： 钨灯丝：3000K，1.014ev 六硼化镧：1500K 0.507ev 场发射：300K 0.1014ev

我的疑问是您给的三张图，其中肖特基枪好像比TF枪能量分散小，是为什么？[/quote]

刚才和厂家的工程师聊过
工程师 程路<hitachisem@qq.com> 14:26:37
以前好像有不带镀层的热场吧，现在没有了
工程师 程路<hitachisem@qq.com> 14:27:12
那种热场发射束流小而且不稳定，分辨率又不高，没有应用价值

所以说应该是蓝莓口香糖给的是正确的结果，而黄博士的书有误

其实过尖的灯丝也是不行的，发射很不稳定。冷场枪才出来是不能用的引出电压才1-2，要老化要让灯丝圆一点引出电压到4以上才可以用。太尖灯丝很不稳的

这几天我也在想这个问题。电压影响亮度是电镜使用中的一个很有用的常识，不会错。但是为什么会出现亮度和电压无关的说法？两个结论差异太大，不太可能是由于低级错误造成的。根据林老师提供的资料，我认为两种理论的使用场合不同。对于研究晶体生长的人，关心的只是材料本身的特性，材料之外的其它因素都应该排除（大概这也是蔡司把这个量称为“标准亮度”的原因），用亮度和电压无关的表达方式就比较合适。也可以说，他们关心的是灯丝。但是对于电镜用户，关心的不仅仅是灯丝，而是电子枪。电子枪是个包含多个部件的系统，对用户有意义的不是灯丝本身的亮度，而是用户实际得到的亮度，这时候就有必要考虑电压的影响了。
灯丝亮度体现材料及灯丝制作水平，电子枪亮度还体现了电子光学设计工艺的水平。下图也是从一本电镜类书籍上摘录的内容。公式9.1是亮度的一种表达方式，使用了实测量。公式9.2是另一种表达方式，含有不可测量的物理量。二者比较可以看出，根据测量结果计算亮度的时候9.1实际上隐含了电压Vr，所以如果只关心灯丝本身的亮度，就要把9.1的结果除以Vr，这样得到的表达形式和丁教授书中公式一致。但是我认为，这个公式不能作为亮度的定义，因为它只对通过电镜设备关心灯丝本身亮度的人有意义。当一根灯丝生产出来的时候，完全可以直接测量其发射亮度，没必要装到电镜上，当然也不存在加速电压，此时无从使用这个公式。这种情况下公式9.1仍然成立。从量纲上来说，9.1的量纲与光学中亮度的量纲也是一致的。无论是什么光学，基本概念都是一致的。
亮度是灯丝的属性，我赞同这个说法（此时的亮度并非实际使用亮度，而是指灯丝的发射亮度）；亮度和电压无关，我不认同。

有个问题我想澄清一下。21楼的图是研究灯丝的人做的实验，不能认为现在使用的场发射枪就一定是这样的。那个图中，冷场和热场发射枪具有很相似的能量展宽。但实际上，现在电镜上使用的热场发射枪能量展宽比冷场枪大不少。因为有几个因素同时在起作用，这些东西之间有时候界限不是很清晰。厂家肯定对多个参数进行了调整来得到一个能被更多用户接受的综合性能。
根据目前查到的资料，热场发射枪（肖特基）的使用温度仍然应该在1800K左右（这个最好能和厂家工程师核实一下），热发射和场发射两种机制都存在，较大的能量展宽是因为使用了较大的引出电压造成较大能量范围内的电子都能够逸出（在TEM上确实存在降低引出电压明显减小能量展宽的做法。这种做法也同时减小了高密度电子流的Boersch效应造成的能量展宽，到底哪个起主要作用我就不知道了）。

现在我又想到另一个问题。即便把电压的因素从分母上折合掉，得到的亮度也并不能完全反映灯丝的亮度，因为还有偏压的影响（22楼图）。蔡司给的那个资料关于电子源直径对场发射枪使用了虚拟源的参数，热发射的参数跟其它资料里虚拟光源的参数也一致。因此，这可以作为一个旁证，即便使用了“标准亮度”，在电镜系统中也只能回溯到虚拟光源处的亮度（灯丝+栅极或者灯丝+第一、第二阳极），要得到灯丝本身亮度比较困难。

由于要比较准确的表达需要较多公式，回帖不会编辑公式，影响交流，现在office WORD上做好了，直接拷贝，符号乱码，只好做成图片。给大家不方便请见谅。驰奔没有能力发现定理，全是拷贝来的，我想对于电子枪亮度，搞清楚基本原理，相信某些公式，对于应用者来说基本够用了，希望大家能讨论。

[quote]原文由 linzq(linzq) 发表:[quote]原文由 蓝莓口香糖(drizzlemiao) 发表:昨天在家特意将丁教授的《微分析物理及其运用》翻出来看了，为避免传错特意拍照贴上来


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林老师，丁教授做什么的我不太熟悉，这个公式怎么推导出来的我也不太清楚。好像和上楼我贴的通过刘维定理推导出来的朗缪尔最大亮度公式差异很大。
丁教授可能在他的研究领域是大牛，但对于电子枪也许并不在行，这个公式恐怕也是拷贝来的！
(丁老师这个亮度公式是标准亮度公式，和我们在实际操作使用的平均亮度公式还有差别，是反映一定电子枪结构的基本指标，和使用的加速电压多少无关）
关于量纲的问题，感谢您提醒，立体角的弧度是无量纲单位，sr= π a2 。
关于亮度的量纲，没有电压项，应该比较肯定。在朗缪尔公式中，电压单位已经被消除。
以上我个人观点，也许非常狭隘，相对论我现在好像理解不了。