鎢燈絲掃描電鏡就是SEM掃描電鏡
SEM電子槍用于產生電子,主要有兩大類,共三種。 一類是利用場致發(fā)射效應產生電子,稱為場致發(fā)射電子槍。這種電子槍極其昂貴,在十萬美元以上,且需要小于10-10torr的極高真空。但它具有至少1000小時以上的壽命,且不需要電磁透鏡系統(tǒng)。 另一類則是利用熱發(fā)射效應產生電子,有鎢槍和六硼化鑭槍兩種。鎢槍壽命在30~100小時之間,價格便宜,但成象不如其他兩種明亮,常作為廉價或標準SEM配置。六硼化鑭槍壽命介于場致發(fā)射電子槍與鎢槍之間,為200~1000小時,價格約為鎢槍的十倍,圖像比鎢槍明亮5~10倍,需要略高于鎢槍的真空,一般在10-7torr以上;但比鎢槍容易產生過度飽和和熱激發(fā)問題。就是鎢燈絲掃描電子顯微鏡。
鎢燈絲屬于熱發(fā)射,在燈絲電極加直流電壓,鎢絲發(fā)熱,使用溫度一般在2600K~2800K之間,鎢絲有很高的電子發(fā)射效率,溫度越高電流密度越大,理想情況下的的電子槍亮度越高。由于材料的蒸發(fā)速度隨溫度升高而急劇上升,因此鎢燈絲的壽命比較短,一般在50~200小時之間,這個和設定的燈絲溫度有關。由于電子發(fā)射溫度高,發(fā)射的電子能量分散度大,一般2ev, 電子槍引起的色差會比較大。
場發(fā)射電子槍主要的發(fā)射機制不是靠加熱陰極,而是在尖陰極表面增加強電場,從而降低陰極材料的表面勢壘,并且可以使得表面勢壘寬度變窄到納米尺度,從而出現(xiàn)量子隧道效應,在常溫甚至在低溫下,大量低能電子通過隧道發(fā)射到真空中,由于陰極材料溫度低,一般材料不會損失,因此壽命很長,可使用上萬小時。