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。
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。
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