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为什么会出现这样奇怪的现象?为什么更好的分辨率却没有得到更真实的图像?前面我们已经说到,电子束是由扫描线圈的脉冲信号控制,电子束在试样表面并不是连续扫描,而是逐点跳跃式的扫描。一般扫描电镜的采集像素比较大,我们会误以为是连续扫描。既然扫描电镜是束斑间断跳跃式的轨迹,那么电子束就有一定的覆盖面积。
束斑中心的距离取决于放大倍数和采集像素大小。当束斑较大时,束斑覆盖比较;但是当束斑减小时,束斑的覆盖区域也越来越小,所以有的特征形貌会从束斑两个跳跃中心穿过而没有被覆盖到,所以相应的形貌特征也不会反映在图像上,这就造成了信息的丢失。像上述例子,在大倍数小,束斑之间跳跃间距小,足够覆盖特征形貌,但是缩小倍数后,扫描电镜EDS技术服务,跳跃距离变大,束斑不足以覆盖所有的特征形貌,有的线条就反映不出来。
扫描电镜虽然是显微镜家族中的后起之秀,但由于其本身具有许多的优点,发展速度是很快的。
1 仪器分辨率较高,通过二次电子像能够观察试样表面6nm左右的细节,采用LaB6电子,可以进一步提高到3nm。
2 仪器放大倍数变化范围大,且能连续可调。因此可以根据需要选择大小不同的视场进行观察,同时在高放大倍数下也可获得一般透射电镜较难达到的高亮度的清晰图像。
中间镜(intemediate lens)和投影镜(projection lens)
在物镜下方,依次设有中间镜和投影镜、第2投影镜,以共同完成对物镜成像的进一步放大任务。从结构上看,它们都是相类似的电磁透镜,但由于各自的位置和作用不尽相同,故其工作参数、励磁电流和焦距的长短也不相同。电镜总放大率:M=MO·MI·MP1·MP2即为物镜、中间镜和投影镜的各自放大率之积。当电镜放大率在使用中需要变换时,就必须使它们的焦距长短相应做出变化,通常是改变靠中间镜和投影镜线圈的励磁工作电流来达到的。电镜操纵面板上放大率变换钮即为控制中间镜和投影镜的电流之用。
对中间镜和投影镜这类放大成像透镜的主要要求是:在尽可能缩短镜筒高度的条件下,得到满足高分辨率所需的高放大率,以及为寻找合适视野所需的低放大率;可以进行电子衍射像分析,做选区衍射和小角度衍射等特殊观察;同样也希望它们的像差、畸变和轴上像散都尽可能地小。
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