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透射电镜的总体工作原理是:由电子发射出来的电子束,在真空通道中沿着镜体光轴穿越聚光镜,通过聚光镜将之会聚成一束尖细、明亮而又均匀的光斑,照射在样品室内的样品上;透过样品后的电子束携带有样品内部的结构信息,样品内致密处透过的电子量少,稀疏处透过的电子量多;经过物镜的会聚调焦和初级放大后,电子束进入下级的中间透镜和、第2投影镜进行综合放大成像,终被放大了的电子影像投射在观察室内的荧光屏板上;荧光屏将电子影像转化为可见光影像以供使用者观察。本节将分别对各系统中的主要结构和原理予以介绍。



栅极位于阴、阳极之间,靠近灯丝顶端,为形似帽状的金属物,中心亦有一小孔供电子束通过。栅极上加有0~1000V的负电压(对阴极而言),这个负电压称为栅偏压VG,它的高低不同,可由使用者根据需要调整,栅极偏压能使电子束产生向中心轴会聚的作用,同时对灯丝上自由电子的发射量也有一定的调控抑制作用。

工作原理 ,在灯丝电源VF作用下,电流IF流过灯丝阴极,钙离子定位电镜技术服务,使之发热达2500℃以上时,便可产生自由电子并逸出灯丝表面。加速电压VA 使阳极表面聚集了密集的正电荷,形成了一个强大的正电场,在这个正电场的作用下自由电子便飞出了电子外。调整VF可使灯丝工作在欠饱和点,电镜使用过程中可根据对亮度的 需要调节栅偏压VG的大小来控制电子束流量的大小。



电镜镜筒内的电子束通道对真空度要求很高,电镜工作必须保持在10-3~10Pa以上的真空度(的电镜对真空度的要求更达10Pa以上),因为镜筒中的残留气体分子如果与高速电子碰撞,就会产生电离放电和散射电子,从而引起电子束不稳定,增加像差,污染样品,并且残留气体将加速高热灯丝的氧化,缩短灯丝寿命。获得高真空是由各种真空泵来共同配合抽取的。机械泵(旋转泵)机械泵因在其他场合使用非常广泛而比较常见,它工作时是靠泵体内的旋转叶轮刮片将空气吸入、压缩、排放到外界的。机械泵的抽气速度每分钟仅为160L左右 ,工作能力也只能达到0.1~0.01Pa,远不能满足电镜镜筒对真空度的要求,所以机械泵只做为真空系统的前级泵来使用。



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