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為什么會(huì)出現(xiàn)這樣奇怪的現(xiàn)象?為什么更好的分辨率卻沒有得到更真實(shí)的圖像?前面我們已經(jīng)說到,復(fù)眼透射電鏡技術(shù)服務(wù),電子束是由掃描線圈的脈沖信號(hào)控制,電子束在試樣表面并不是連續(xù)掃描,而是逐點(diǎn)跳躍式的掃描。一般掃描電鏡的采集像素比較大,我們會(huì)誤以為是連續(xù)掃描。既然掃描電鏡是束斑間斷跳躍式的軌跡,那么電子束就有一定的覆蓋面積。

束斑中心的距離取決于放大倍數(shù)和采集像素大小。當(dāng)束斑較大時(shí),束斑覆蓋比較;但是當(dāng)束斑減小時(shí),束斑的覆蓋區(qū)域也越來越小,所以有的特征形貌會(huì)從束斑兩個(gè)跳躍中心穿過而沒有被覆蓋到,所以相應(yīng)的形貌特征也不會(huì)反映在圖像上,這就造成了信息的丟失。像上述例子,在大倍數(shù)小,束斑之間跳躍間距小,足夠覆蓋特征形貌,但是縮小倍數(shù)后,跳躍距離變大,束斑不足以覆蓋所有的特征形貌,有的線條就反映不出來。

在一定的界限內(nèi),燈絲發(fā)射出來的自由電子量與加熱電流強(qiáng)度成正比,但在超越這個(gè)界限后,電流繼續(xù)加大,只能降低燈絲的使用壽命,卻不能增大自由電子的發(fā)射量,我們把這個(gè)臨界點(diǎn)稱做燈絲飽和點(diǎn),意即自由電子的發(fā)射量已達(dá)“滿額”,無(wú)以復(fù)加。正常使用常把燈絲的加熱電流調(diào)整設(shè)定在接近飽和而不到的位置上,稱做“欠飽和點(diǎn)”。這樣在保證能獲得較大的自由電子發(fā)射量的情況下,可以限度地延長(zhǎng)燈絲的使用壽命。鎢制燈絲的正常使用壽命為40h左右,現(xiàn)代電 鏡中有時(shí)使用新型材料六硼化鑭(LaB6)來制作燈絲,其價(jià)格較貴,但發(fā)光、亮度大(能提高一個(gè)數(shù)量級(jí)),并且使用壽命遠(yuǎn)較鎢制燈絲長(zhǎng)得多,可以達(dá)到1000h ,是一種很好的新型材料。

透射電子顯微鏡(Transmission Electron Microscope,簡(jiǎn)稱TEM),可以看到在光學(xué)顯微鏡下無(wú)法看清的小于0.2um的細(xì)微結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)稱為亞顯微結(jié)構(gòu)或超微結(jié)構(gòu)。要想看清這些結(jié)構(gòu),就必須選擇波長(zhǎng)更短的光源,以提高顯微鏡的分辨率。1932年Ruska發(fā)明了以電子束為光源的透射電子顯微鏡,電子束的波長(zhǎng)要比可見光和紫外光短得多,并且電子束的波長(zhǎng)與發(fā)射電子束的電壓平方根成反比,也就是說電壓越高波長(zhǎng)越短。TEM的分辨力可達(dá)0.2nm。

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