主题：【讨论】静电透镜和磁透镜的简单分析

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zhangkunlun

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发表于：2010/04/29 20:35:13 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

问题：
读那本Egerton的PPEM，书中提到了静电透镜和磁透镜的特点，其中静电透镜是这样的：
1. 无像转角
2. 比较轻，consumes no power
3. 对电压的稳定性要求不高
4. 容易聚焦离子束

磁透镜是：
1. 低透镜像差
2. 不需要高压激励
3. 可以做浸入式透镜

我有几个疑问：
1. consumes no power指的是什么？静电透镜不需要专门的动力？
2. 磁透镜的那个浸入式透镜，是不是说的是样品处于透镜内部中心轴，这样磁场比较均匀吧，而静电式透镜如果这么操作，如果放入导电样品，会引起电场的扭曲？
3. （我自己加的）高加速电压时，容易击穿静电透镜。那么是不是扫描电镜比较适合采用静电透镜，而FIB更是因为聚焦离子束的原因，一般采用静电式透镜呢？

回答：
我的理解是静电透镜是个耐受高压电容器，只要加电压就成了。除非有空间电荷，也就是用于成像的时候会消耗能量，平时加着高压透镜是不消耗能量的。而磁透镜保持工作需要一直通电流，所以透镜要消耗能量。

浸入式我觉得可能是考虑到介电材料会在静电透镜作用下产生极化的问题。

静电透镜和磁透镜有适用范围，对于低压电子束用静电透镜比较好，可能考虑的是你前面所说的那些优点。而对高压电子束，静电透镜的会聚能力将大打折扣，相反磁透镜则受影响比较小，因此现在多是低压静电透镜，高压磁透镜的设计。记得Rose,Riemer,Egerton他们有专门的论述。

因为离子荷质比大，磁透镜效果不好，所以FIB用静电透镜。我觉得主要是荷质比，离子比电子大多了，如用磁透镜聚焦需狂大的磁场，目前技术水平不能实现，改用静电透镜则可用几组负载电压为几~十几KV的电极来实现。

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2010/12/20 9:52:26 沙发管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

电磁透镜主要由两部分组成。

　　第一部分是由软磁材料（如纯铁）制成的中心穿孔的柱体对称芯子，被称为极靴。大多数磁透镜有上极靴和下极靴的孔径与间隙比是电磁透镜的重要参数之一。

　　第二部分是环绕极靴的铜线圈，当电流流过线圈时，极靴被磁化，并在心腔内建立起磁场，并对电子束产生聚焦作用。

　　铁壳2 中绕有线圈4 ，线圈通直流电流产生恒磁场，铁壳内侧装有上极靴1 和下极靴5 ，上下极靴间有空气间隙3 ，激励电流产生的闭合磁力线经铁壳和上下极靴在此间隙产生很强的磁场，当电子从上下极靴经过时，受此磁场作用而聚焦。极靴是透镜的核心。极靴材料的磁性能、结构形状、几何尺寸及加工、装配精度都直接影响透镜的性能，特别是像差。

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