钨灯丝扫描电镜

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1、日本电子(JEOL)扫描电子显微镜(SEM)介绍与应用捷欧路（北京）科贸有限公司促销部应用工程师：朱明芬Email：zhu.mingfen@jeol.com.cnElectronProbeMicroAnalyzer1一.什么是扫描电镜？ElectronProbeMicroAnalyzer2ScanningElectronMicroscope利用电子束去观察样品表面的一种工具适用于：不适用：○固体的○液态的，含水的○在真空中稳定的○在真空中不稳定的○导电的等.○磁性粉末（注意）○含油污的ElectronProbeMicroAnalyzer

2、3扫描电镜工作原理ElectronProbeMicroAnalyzer信号的产生IncidentElectronProbeSecondaryElectronX-rayBackscatteredElectronCathodeluminescenceAugerElectronSpecimenAbsorbedElectron(Current)TransmittedElectron（IfSpecimenisverythin）ElectronProbeMicroAnalyzer5ElectronProbeMicroAnalyzer6典型图片(样品

3、:电子零部件)信号与信息信号主要信息1二次电子表面细节2背散射电子成分分布3特征X射线元素分布a)二次电子图像(SEI)b)背散射电子图像(COMPO)c)被散射电子图像(TOPO)d)X-ray元素面分布图(Sn)ElectronProbeMicroAnalyzer7二.SE/BE/X-rayElectronProbeMicroAnalyzer8二次电子，背散射电子入射电子小于50eV背散射电子E0=15kV(Acc.V)二次电子~15keV二次电子背散射电子弹性散射强度非弹性散射50eVE=0E/E0(logarithmicscal

4、e)1二次电子在样品中的轨迹被探测电子的能量分布ElectronProbeMicroAnalyzer9二次电子，背散射电子入射电子h:散射率(=背散射电子/入射电子)0.6~10nm0.5二次电子0.40.30.20.1二次电子产生区域0020406080100边缘效应Z二次电子的发射率和入射角度的关系背散射电子的产量取决于原子序数的大小ElectronProbeMicroAnalyzer10二次电子信号ElectronProbeMicroAnalyzer11背散射电子信号ElectronProbeMicroAnalyzer12特征X-

5、ray的产生MⅣMⅤMⅢMⅡ连续X-ray特征X-rayMⅠLa1Lb1Ex)CuKa1LⅢ-0.932keVLⅡNucleusLⅠKKa1ExcessEnergyKa2Kb1K-8.979keVL(ExcitationEnergy)MCuKa的特征X-ray能量：二次电子1=-0.932-(-8.979)≒8.046keVElectronProbeMicroAnalyzer13三：电子光学系统ElectronProbeMicroAnalyzer14仪器的基本组成1)电子枪:产生电子束2)透镜:聚焦电子束3)物镜光阑:挡掉杂散电子，减小

6、色差4)扫描线圈:扫描和控制电子束5)探头:探测各种信号ElectronProbeMicroAnalyzer15热电子枪和场发射电子枪的工作原理灯丝加热电路flashing电路W/LaB6灯丝发射体V1栅极第一阳极(取出极)阳极第二阳极VV00热电子枪（W或LaB6单晶）场发射枪FEG（FieldEmissionGun）ElectronProbeMicroAnalyzer16电子枪的类别钨灯丝LaB6肖特基冷场电子枪电子枪光源尺寸亮度色散度阴极温度寿命真空度５－3钨灯丝15～20μm103～4ｅＶ2800Ｋ100ｈ10Pa６－5LaB6

7、10μm102～31900Ｋ500h10Pa８－7肖特基15～20nm100.7～１1800Ｋ1～3year10Pa８－8冷场电子枪5～10nm100.3300Ｋ（R.T.）fewyear10PaElectronProbeMicroAnalyzer1177二次电子探测器入射电子束CollectorScintillatorLightpipePMTPreamplifierAB样品ElectronProbeMicroAnalyzer18背散射电子探测器入射电子束ABBEI前置放大器MonitorA+BA-BIMS样品A+B;COMPA-B;T

8、OPOElectronProbeMicroAnalyzer19背散射电子探测器Ou入射电子束tpuOutputADetDetetBectctororBASpecimenBABA样品ＡＢＡ＋Ｂ成分信号Ａ－Ｂ起