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　　在 2018 年之前，為何沒有看到使用肖特基場發(fā)射電子源(FEG)的臺式掃描電子顯微鏡(SEM)呢？為何在臺式掃描電鏡(SEM)中使用場發(fā)射電子源(FEG)是十分的呢？
 

　　當臺式掃描電鏡遇見場發(fā)射電子源
 

　　臺式掃描電鏡(SEM)是一個相對年輕且發(fā)展迅速的產(chǎn)品。其實許多應用領域并不需要使用低于 1 nm 的超高分辨率掃描電鏡(SEM)，10 nm 的分辨率是綽綽有余的。然而，由于材料特征點尺寸越來越小和觀測需求的增加，臺式掃描電鏡(SEM)用戶有時希望設備能夠具有更好的分辨率，并且保持測樣效率不變、操作依然簡便。
 

　　飛納臺式場發(fā)射掃描電鏡的誕生
 

　　在設計新的掃描電鏡(SEM)時會出現(xiàn)諸多挑戰(zhàn)。通常，為了獲得更好的性能，新設備的規(guī)格需要更高的要求。另一個挑戰(zhàn)是新系統(tǒng)的出現(xiàn)，不會影響到飛納臺式掃描電鏡(SEM)的操作簡便性?？梢宰寷]有掃描電鏡(SEM)操作經(jīng)驗的實驗室管理員能夠在短時間內(nèi)熟練操作電鏡。那么，當飛納電鏡從 CeB6 電子源升級到 FEG 電子源時，將面臨的挑戰(zhàn)是什么？
 

　　首先，需要分析掃描電鏡(SEM)電子源之間的差異。
 

　　掃描電鏡電子源
 

　　電子源是掃描電鏡(SEM)中的主要組件之一。區(qū)分三種不同類型的電子源：鎢(W)，六硼化鈰(CeB6)和場發(fā)射(FEG)電子源。僅基于燈絲亮度和燈絲尺寸等屬性，場發(fā)射(FEG)電子源是生成高分辨率圖像的*電子源。
 

　　臺式掃描電鏡中的場發(fā)射電子源
 

　　那么為什么在 2018 年之前，還沒有在飛納臺式掃描電鏡中看到臺式場發(fā)射電鏡？如上所述，主要基于機械設計所面臨的挑戰(zhàn)：
 

　　·場發(fā)射電子源(FEG)需要高真空的操作系統(tǒng)。通常，場發(fā)射電子源需要在 10-9 或 10-10 mbar 的真空環(huán)境中工作。遺憾的是，即使采用了更真空泵系統(tǒng)，仍不足以達到如此高的真空度。水分子容易粘附在掃描電鏡的側(cè)壁上，無法被抽送出去。去除這些水分子的方法是加熱鏡筒。對于臺式掃描電鏡(SEM)而言，這是一個非常復雜的過程，由于鏡筒尺寸很小，鏡頭或探測器會出現(xiàn)過熱的問題。
 

　　· 需要提高系統(tǒng)穩(wěn)定性以適應更高的放大倍數(shù)和分辨率。這增加了對電子和機械系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求。
 

　　用于控制場發(fā)射燈絲的電子元器件不同于鎢(W)燈絲或 CeB6 燈絲，并且系統(tǒng)的機械靈敏度仍然需要非常穩(wěn)定。
 

　　荷蘭飛納公司克服了所有這些設計挑戰(zhàn)，于 2018 年推出臺式場發(fā)射掃描電鏡。