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  • 小石头

    第21楼2006/08/21

    斑竹费心了^_^
    我就在书上看到这点知识,哪经得住问问题
    对我来说,能学到新东西还能加深理解 当然最好不过
    谢谢回帖得XDJM
    谢谢斑竹
    我已经尝试搜索每周一问的帖子了
    thanks

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  • 共工

    第22楼2006/08/22

    不客气, 我这里有两个演示, 一个是场发射镜筒的结构和工作原理, 没有交叉斑的形成, 一个是钨灯丝镜筒的, 有两个交叉斑。
    先传钨灯丝的,希望您能获益。

    julibo 发表:斑竹费心了^_^
    我就在书上看到这点知识,哪经得住问问题
    对我来说,能学到新东西还能加深理解 当然最好不过
    谢谢回帖得XDJM
    谢谢斑竹
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    thanks

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  • 共工

    第23楼2006/08/22

    这个是场发射的镜筒, 没有交叉斑

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  • zemb

    第24楼2006/08/23

    讨论的好热烈。
    我觉得首先应弄清束斑的定义,我认为:
    束斑是指电子束照射到样品表面上的点及这个点的尺寸。
    不知是否有道理,请各位指教。
    如果是这样那就不分什么类型的扫描电镜了,均有这个概念,只是提不提它罢了。
    束斑的大小与探针电流有关,也应与聚焦情况有关。
    景深应与电子束的汇聚角有关,而与束斑的关系不大(在低倍时,只要你聚好焦)。
    影响景深的主要参数是光栏尺寸和工作距离。

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  • 共工

    第25楼2006/08/23

    您说得不错, 束斑之一是 电子束经聚焦到样本上的点,这个束斑是由物镜聚焦得到的, 但不要忘了镜筒光路中的每个电磁聚光镜都会形成一个束斑, 就像我以前在每周一问里讲的。
    上面帖子的两张照片很清晰地表示了光路中的所有束斑,钨灯丝两个镜筒中的束斑加一个物镜聚焦后的束斑,共三个, 这也就是电镜设计中常讲的三级聚光镜系统。
    要说场发射有束斑的话,那么场发射的只有一个束斑, 就是您讲的聚焦在样本上的最后一个, 但是镜筒中是没有束斑的。
    所以很感谢您帮我澄清了这个争论不休的话题, 其实我的题目应为,请问场发射电镜镜筒中到底有没有束斑的概念。

    zemb 发表:讨论的好热烈。
    我觉得首先应弄清束斑的定义,我认为:
    束斑是指电子束照射到样品表面上的点及这个点的尺寸。
    不知是否有道理,请各位指教。
    如果是这样那就不分什么类型的扫描电镜了,均有这个概念,只是提不提它罢了。
    束斑的大小与探针电流有关,也应与聚焦情况有关。
    景深应与电子束的汇聚角有关,而与束斑的关系不大(在低倍时,只要你聚好焦)。
    影响景深的主要参数是光栏尺寸和工作距离。

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  • 奔跑的蜗牛

    第26楼2006/08/24

    这么说,TEM FEG就不需要聚光了,反正也没有环扫功能,要那么多级聚光镜,浪费啊。呵呵。
    其实有很多场发射电镜是多级交叉式聚光系统的,当然ZEISS的场发射不是这样的了,前者在高压,束斑,工作距离等进行切换的时候可以更方便,亦即切换的时候可以很好地保持正确的焦距,并可以保证在较大的工作距离下得到很好的分辨率;后者在很小的工作距离下可以得到很好的分辨率,但景深显然差些,在工作距离较大的时候分辨率明显下降,看一下ZEISS在5MM时的分辨率能达到多少就可以心里有数了。
    理论上来讲,扫描电镜达到理想聚焦应该是一个点,但实际上达不到这种状态,所以在样品表面上就形成了束斑,这个束斑的大小和电镜的设计,加工,电子束的能量,束流的大小,工作距离的大小都有很大关系,传统的测试方法是使用一个足够锋利的边缘进行移动看样品电流的变化来确定束斑的大小,不过事实上和样品电流一样很难测得准确结果。对于交叉式聚光的系统可以通过聚光镜的电流来调节电子束被光阑屏掉的多少来调节电子束流,使最终到达样品表面的束流变大变小,结果当然使最后聚焦的束斑大小也会发生变化,事实上信噪比的大小是受束流大小的影响而不是束斑大小的影响,而束流大的时候束斑往往也会变大(虽然我们不希望这样,因为分辨率会降低,但是我们没有能力做到,呵呵)。
    至于光学系统中间那些束斑对于我们这些只关心图像质量的人来说大可不必不管了,只是不同类型的设备实现最终到样品上的聚焦的不同方法或者说过程而已,从广义上来说,说ZEISS中间的光斑很大也未尝不可,当然这个大显然也不影响其设备最终可以达到很高的分辨率了。
    扫描电镜的景深其实是由于聚焦的时候可允许最小焦斑所决定的,而这显然是和放大倍数,工作距离有很大关系了,放大倍数越小允许聚焦误差越大,景深也就越好,工作距离越大,电子束在样品上聚焦时交叉角越小,同样大小焦斑所允许的景深也就越大,使用较小的光阑可以使电了束交叉角小些,景深就好些,使用小一点的束流(也可以说束斑,实际差别前面已经说过了)可以使焦斑小些,景深也会好些,ZEISS场发射由于前面没有交叉聚光过程,所以最终的电子束聚焦时交角会稍大,所以分辨率受工作距离影响大些,景深也会差些,我想应该是不难理解的了。

    终上所述,对于扫描电镜来说,总归电子束最终会在样品表面聚成一点,当然设备的能力造成电子束无法完美地聚成一点,所以也就无可避免地要涉及到束斑的问题了。

    以上仅是个人观点,不当之处,还望大家共同探讨。

    renxin 发表:一听就知道您是FEI 培训的好学生,S/N 就是信噪比嘛,不要误会, 没有讽刺的意思。
    严格来讲, 场发射是没有 束斑SPOT的概念的, 束斑SPOT FEI又叫交叉斑 CROSSOVER, 是电子束在被 缩小倍率的时候形成的, 是由于聚光镜 CONDENSOR的作用形成的。
    因此SPOT的概念是由钨灯丝镜筒发展建立起来的, 钨丝发射源直径大,发散性强,需要多级聚光镜来完成形成观测束斑, 一般两级, 有的厂家设计多达四级。
    由于场发射源直径已经极小,发散性弱, 所以在设计上并不需要镜筒中的聚光镜。
    但是, 厂家特别像 FEI 主推所谓 环扫的, 为了避免低真空或可变压力状态下对束流发散性的影响, 不得不在镜筒中采用双聚光镜。
    这就决定了如果您用的是 FEI 的场发射, 就会接触到束斑的调节,但是如果是其他厂家的, 就不一定哟。

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  • tent

    第27楼2006/08/25

    虽然不是太懂扫描电镜
    但看了楼主的发言,感觉还是太乱
    楼主应该讨论的是交叉点吧(crossover point)
    束斑应该是电子束辐照在样品上的那个交叉点
    门外汉,见笑

    renxin 发表:您说得不错, 束斑之一是 电子束经聚焦到样本上的点,这个束斑是由物镜聚焦得到的, 但不要忘了镜筒光路中的每个电磁聚光镜都会形成一个束斑, 就像我以前在每周一问里讲的。
    上面帖子的两张照片很清晰地表示了光路中的所有束斑,钨灯丝两个镜筒中的束斑加一个物镜聚焦后的束斑,共三个, 这也就是电镜设计中常讲的三级聚光镜系统。
    要说场发射有束斑的话,那么场发射的只有一个束斑, 就是您讲的聚焦在样本上的最后一个, 但是镜筒中是没有束斑的。
    所以很感谢您帮我澄清了这个争论不休的话题, 其实我的题目应为,请问场发射电镜镜筒中到底有没有束斑的概念。

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  • liyuan666666

    第28楼2006/08/27

    有人用过SEM带的EDS吗?

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  • SEMDriver

    第30楼2021/09/05

    束斑与交叉束根本就是两个概念 ,束斑是必然存在的交叉束是取决于镜筒设计

    共工(renxin) 发表:上面说过,束斑是由于聚光镜作用电子交叉形成的, 场发射镜筒中没有这个交叉,所以场发射是不应用束斑的概念的, 个别厂家自己的软件沿袭了钨灯丝镜筒的思路,用户也无所谓,给了就用。所以再澄清一下,个别厂家的软件不能代表实际状况,更不能代表其他厂家。您认为景深是应该怎么变化呢, 很明显,其中一位笔误。

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