光學(xué)顯微鏡是人類邁向微觀世界的一步，它的價(jià)格便宜，操作簡(jiǎn)單，但是受光學(xué)透鏡的限制，其放大倍數(shù)只能達(dá)到1000倍左右;傳統(tǒng)大型電子顯微鏡使用電子束作為光源，分辨率顯著提高，可觀測(cè)到幾個(gè)納米的尺度，從而大大促進(jìn)了人們對(duì)微觀領(lǐng)域的探索。但是，其體積較大、投資巨大、價(jià)格較貴，操作較復(fù)雜，需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格培訓(xùn)的人員進(jìn)行具體操作。
為了解決這一矛盾，一些傳統(tǒng)的大型電子顯微鏡廠商相繼推出了臺(tái)式電鏡。臺(tái)式電鏡是一種全新的設(shè)計(jì)，既保留了大型電子顯微鏡較高的放大倍數(shù)和大景深，同時(shí)體積小、操作簡(jiǎn)單，價(jià)格相對(duì)便宜。另外還可以安裝能譜儀，實(shí)現(xiàn)元素分析。
臺(tái)式電鏡主要由真空系統(tǒng)、電子槍、光學(xué)系統(tǒng)和探測(cè)器等組成。
1、真空系統(tǒng)
一般采用機(jī)械泵與分子泵聯(lián)動(dòng)。
2、電子槍發(fā)射源
電子槍發(fā)射源一般為鎢燈絲、六硼化鈰，也有采用場(chǎng)發(fā)射槍的臺(tái)式電鏡。其中鎢燈絲的價(jià)格便宜但使用壽命較短，六硼化鈰燈絲壽命長(zhǎng)、亮度高，價(jià)格也隨之而升，但其束流穩(wěn)定性差，不穩(wěn)定的束流直接影響能譜分析的準(zhǔn)確度。
3、超高分辨率
目前分辨率高的是臺(tái)式電鏡，其分辨率在加速電壓為30kv的條件下能達(dá)到8nm。電鏡之所以會(huì)擁有如此高的分辨率，主要原因還在于其光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
4、光學(xué)系統(tǒng)
傳統(tǒng)的臺(tái)式電鏡采用BSD探測(cè)器成像，具有超高分辨率的臺(tái)式電鏡采用的是與大型電鏡一致的三級(jí)電磁透鏡系統(tǒng)，即二級(jí)聚光鏡+物鏡設(shè)計(jì)，其作用是可以獲得更小的電子束斑直徑，將電子槍的電子束縮小成直徑約幾十埃的狹窄電子束，多級(jí)束流匯聚確保獲得低于8nm高分辨率成像。
5、探測(cè)器
探測(cè)器主要為背散射電子探測(cè)器或二次電子探測(cè)器。有些臺(tái)式電鏡同時(shí)采用兩種探測(cè)器，其中背散射電子探測(cè)器主要用來(lái)觀察材料成分，而二次電子探測(cè)器專門(mén)用來(lái)觀察樣品表面形貌，圖像的立體感較強(qiáng)。
更新時(shí)間：2020-12-01
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