材料电子及中子分析技术 课件 3知识点3 分辨率与电子光学系统.pptx

;课程内容;一、光学显微镜的分辨率;一、光学显微镜的分辨率;二、电镜分辨率;二、电镜分辨率;二、电镜分辨率;二、电镜分辨率;三、电镜的电子光学系统;;栅极与偏置电阻联合主要起到以下作用：

（1）改变了阴极和阳极之间的等位场，从而使阴极发射的电子沿栅极区的等位场的法线方向产生汇聚作用，形成电子束截面，即电子枪交叉斑，也称透镜的第一交叉斑，束斑直径约为50?m左右。由于电子束斑比阴极发射截面还小，单位面积的电子密度高，照明电子束好像是从该处发出的，因此也称其为有效光源或虚光源；

（2）稳定和控制束流，因为栅极电位比阴极更低，对阴极发射的电子产生排斥作用，可以控制阴极发射电子的有效区域。当束流量增大时，偏置电压增加，栅极电位更低，对阴极发射的电子的排斥作用增强，使阴极发射有效区域减小，束流减弱，反之，则可增加阴极发射面积，提高束流强度而稳定束流。;（2）场发射电子枪（双阳极）;2）聚光镜－将电子枪发射的电子会聚成亮度高、相干性好、束流稳定的电子束照射样品;2.成像系统

1）物镜

物镜是成像系统中第一个电磁透镜，强励磁短焦距（f=1~3mm），放大倍数

Mo一般为100～300倍，分辨率高的可达0.1nm左右。

物镜是电子束在成像系统中通过的第一个电磁透镜，它的质量好坏直接影响

到整过系统的成像质量。物镜未能分辨的结构细节，中间镜和投影镜同样不

能分辨，它们只是将物镜的成像进一步放大而已。

提高物镜分辨率是提高整个系统成像质量的关键。

提高物镜分辨率的常用方法有：

（1）提高物镜中极靴内孔的加工精度，减小上下极靴间的距离，保证上下极靴的同轴度。

（2）在物镜后焦面上安置物镜光阑，以减小孔径半角，减小球差，提高物镜分辨率。;

中间镜是电子束在成像系统中通过的第二个电磁透镜，位于物镜和投影镜之间，弱励磁长焦距(放置光阑需空间)，放大倍数Mi在0～20倍之间。;中间镜在成像系统中具有以下作用：

（1）调节整个系统的放大倍数。设物镜、中间镜和投影镜的放大倍数分别为Mo、Mi、Mp，总放大倍数为M（M=Mo?Mi?Mp）。

当Mi1时，中间镜起放大作用；

当Mi1时，则起缩小作用。

（2）进行成像操作和衍射操作。

通过调节中间镜的励磁电流，改变中间镜的焦距，使中间镜的物平面与物镜的像平面重合，在荧光屏上可获得清晰放大的像，即成像操作。

如果中间镜的物平面与物镜的后焦面重合，则可在荧光屏上获得电子衍射花样，即衍射操作，