掃描電子顯微鏡的小知識

1. 為什么場發(fā)射電子槍的價格那么昂貴?

場發(fā)射需要從極細的鎢針尖發(fā)射電子，因此金屬表面必須完全干凈!即便只有一個小到原子的雜質(zhì)顆粒落在表面也會帶來極大的誤差，所以保持超高真空度來防止鎢陰極表面受到污染是有必要的。由于超高真空設(shè)備價格極為高昂，所以一般除非需要高分辨率的SEM，否則較少采用場發(fā)射電子槍。

2. 冷場發(fā)射式和熱場發(fā)射的優(yōu)缺點是什么?

冷場發(fā)射式最大的優(yōu)點為電子束直徑最小、亮度最高、影像分辨率較高，能量散布最小，故能改善在低電壓操作的效果。缺點是發(fā)射的總電流最小，且操作難度大。熱場發(fā)式電子槍操作方便，雖然亮度與冷式相類似，但其電子能量散布卻比冷式大3到5倍，因此影像分辨率較差，不常使用。

3. 真空度對于掃描電子顯微鏡的影響是什么?

電子槍的電子產(chǎn)生率與真空度有密切的關(guān)系，其使用壽命也隨真空度變差而急劇縮短，因此在樣品制備上必須非常注意水氣，或固定用的碳膠或銀膠是否烤干，以免在觀察的過程中，真空陡然變差而影響燈絲壽命，甚至系統(tǒng)當機。由于對真空的要求較高，有些儀器在電子槍及磁透鏡部份配備了3組離子泵(ion pump)，在樣品室中，配置了2組擴散泵(diffusion pump)，在機體外，以1組機械泵負責(zé)粗抽，所以有6組大小不同的真空泵來達成超高真空的要求，另外在樣品另有以液態(tài)氮冷卻的冷阱(cold trap)，協(xié)助保持樣品室的真空度。

4. 電子掃描顯微鏡需要考慮到的像差有哪些?

在電子顯微鏡中須考慮到的像差(aberration)包括:衍射像差(diffraction aberration)、球面像差(spherical aberration)、散光像差(astigmatism)及波長散布像差(即色散像差，chromatic aberration)。

5. 面像差是什么?可以矯正嗎?

面像差是因為物鏡的物理缺陷導(dǎo)致的偏差，物鏡的物理缺陷會使射入的電子束偏折較大，其成像點較沿軸電子束成像的高斯成像平面(Gauss image plane)距透鏡較近。往往不易校正。

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