如何选择合适的桌面扫描电镜？

当决定购买扫描电子显微镜(SEM)时，选择适合您的应用程序的电子源是很重要的，因为源对图像质量有重要的影响。本文将对CaB进行比较₆电子源与钨电子源，以确定哪种最适合桌面扫描电镜。

电子源可以是电子枪、阴极或灯丝的形式，是台式扫描电子显微镜的关键部件，用于形成稳定的电子束。有两种主要的不同类型的SEM电子源，它们使用不同的电流产生不同的稳定性和不同的运行寿命的束大小(点)。

热离子电子源用于台式电子显微镜。本文将探讨两种热离子电子源——钨和六硼化铈(CeB)₆）

热离子电子来源

任何固体材料的加热都会导致电子的热电子发射。当电子被给予足够的能量以克服材料的功函数时，这种发射在一个显著的水平上发生。热离子电子源中的阴极由具有低功函数的高熔点材料制成，有利于电子的大规模发射。欧洲杯足球竞彩

图1所示。带有源组件示意图的电子柱的横截面图。

在扫描电镜中扫描样品的电子束是电子从源的高负电位向阳极(电子柱内)地电位加速的结果。由于柱体的真空环境，光束可以形成，并使用透镜聚焦。

在比较电子源时，需要关注的重要参数有：

源温度

源温度是电子有足够的动能来克服功函数，因此可以省略的温度。热电子发射源温度在1800 ~ 2800 K之间。

源亮度

光源的亮度根据立体角测量为光束的电流密度。在较高的电流密度（即电子密度）下，在较小的光斑尺寸中存在更多的电子，这意味着较高的电流密度有助于在高放大率下拍摄高分辨率图像。

电子束亮度与加速度电压呈线性正相关关系。这意味着任何电子源在10kv电压下的亮度是1kv电压下的10倍。

在高电流时，光束光斑尺寸可以被做得更好以提高分辨率，但最终信噪比将阻止分辨率的提高。

源尺寸

如前所述，小光斑尺寸对应较高的分辨率。柱透镜(特别是聚光透镜)对光斑大小进行退放大，使光源所需的退放大更小，从而产生更小的光斑。

• 电子束能量扩散

电子束的能量扩散描述了电子束中单个电子的不同能量。能量扩散会导致色差，由于这些能量差异，光束的聚焦度稍低。当使用较低的加速电压时，能量扩散较大，色差是分辨率较低的一个重要原因。

• 一生

一个电子源的寿命是系统在发生故障或需要更换之前所需要的时间。最好使用耐用的电子源来指示何时会出现故障(以便有时间更换)。

图2。钨与CeB的比较₆电子源。

钨与CeB的比较₆电子源

钨丝是一种很受欢迎的选择。在所有金属中，钨的热膨胀率最低，熔点最高，蒸汽压最低。考虑到这一点和它的高抗拉强度，很明显为什么钨是一个流行的选择。

通过对钨和六硼化铈(CeB)的比较，发现钨和六硼化铈(CeB)之间存在着一定的差异₆)这一点变得很清楚：

亮度

钨的亮度为106 a/cm²sr，比CeB的亮度小₆．

CeB₆具有比钨更低的工作功能，允许在更低的温度下产生更高的光束电流，从而产生更高的光束亮度，不管使用的电压。这意味着CeB₆阴极比钨亮十倍。这种更高的亮度是有利的，因为：

• 对于相同的信噪比，来自CeB的点₆源可以做得更小，以提供更好的分辨率。
• 在CeB中可以获得更大的电流密度，这意味着更好的信噪比₆钨点比同样大小的钨点更大

图3。图像从TiO₂由CeB制成的粉末₆系统|来自TiO的图像₂钨制粉末。

电子源温度

出租车₆钨丝的工作温度为1800 K，而钨丝的工作温度为2800 K。升高的温度对热源有不利的影响。

源尺寸

根据源构型和操作条件的不同，源尺寸钨为椭圆形，尺寸范围为50 ~ 100µm。

与行政首长协调会相比₆它的尺寸小于25µm，这意味着钨源需要相当大的电子光学去放大，以实现在SEM中良好分辨率所需的小电子探针。

电子束能量扩散

钨源的温度要求较高，这意味着它比CeB具有更大的能量分布₆来源，这意味着它产生的图像质量较低-这种效果在较低的电压下尤为明显。与CeB的1 eV相比，典型钨束的能量扩散为2.5 eV₆光束。

电子源一生

钨丝的高工作温度意味着它们是白热的，这导致它们在使用过程中缓慢蒸发。这最终导致它们在使用过程中变薄和断裂。

灯丝的断裂会导致塔顶上部的污染。因此，当更换钨丝时，应清洗或更换柱组件。

CeB₆随着时间的推移，源降解缓慢，没有突然故障，这意味着它的寿命更容易预测。这使研究人员能够确定替换源的最佳时间，允许在非关键时间进行替换，并防止分析被失效的电子源停止。

更重要的是，色谱柱污染不是行政首长协调会的问题₆来源意味着故障后不需要清洁或更换部件。

钨与CeB的寿命比较₆来源

CeB₆光源的使用寿命通常超过1500小时，而钨光源的平均使用寿命在100小时左右时比钨光源的使用寿命短10倍（取决于真空度）。

phenome - world推荐电子源

Phenom World建议研究人员使用CeB₆来源，因为它提供了许多优点，在减少维护，有效的操作和(最重要的)高分辨率成像。

CeB的唯一缺点₆（相对于一长串的优点，包括更好的信噪比、更清晰的图像、更明亮的光束和可预测的故障点）它比钨更昂贵。

然而，当你考虑CEB寿命较长时₆而降低污染风险（修复成本高昂）钨是更昂贵的选择。

基于这些原因，选择行政首长协调会₆来源(和桌面扫描电镜)钨一个简单的。

这些信息来源于Phenom-World BV提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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