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透射电镜（TEM）

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主题：【求助】关于磁透镜的极靴

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发表于：2009/04/12 11:01:05 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

磁透镜一开始就是一组线圈，据说Ernst Ruska发现加一个铁套磁场更稳定，后来又发现铁套上开一个小孔，小孔上面加对称的两对小突起，磁场能更强更均匀，聚焦能力更好，那么为什么这些个突起能起到这个作用？是因为材料的原因么？谢谢！

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2009/4/12 11:07:18 沙发管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

那么这两张图中的极靴形状怎么不一样呢？是不是观察角度的问题？

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2009/4/12 18:07:28 板凳管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

凸起是为了造成局部的强磁场，因为退磁场的缘故，"磁荷"倾向于在大曲率的地方集中。这是我的理解。
另外，楼上的两个图我没有发现有实质的不同。

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2009/4/12 18:14:36 马扎管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

补充一个跟这个相关的传奇，是物理所光恒先生讲的，见我们在黄庆博士科学网博客中的评论：
http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=222004
光恒先生提到的这个小哥可能就是利用了磁体的局部凸起造成局部的超强磁场，还是绿色的--无需像电磁铁那样需要高功率电源和强冷却水。试想：电镜中能否造一个绿色的透镜极靴？

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2009/4/12 19:37:37 地毯管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

原文由 handsomeland 发表:
凸起是为了造成局部的强磁场，因为退磁场的缘故，"磁荷"倾向于在大曲率的地方集中。这是我的理解。
另外，楼上的两个图我没有发现有实质的不同。

磁荷怎么理解？类似于电荷的东东？
这两张图的突起不同，上面一张是仅有开口处的下面有一个小突起，而下面的图则很明显，而我看过很多JEOL的示意图，都是这样，应该不仅仅为了突出显示某突起而故意弄大的。或许我过于追求细节了。

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2009/4/12 19:42:21 地板管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

原文由 handsomeland 发表:
补充一个跟这个相关的传奇，是物理所光恒先生讲的，见我们在黄庆博士科学网博客中的评论：
http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=222004
光恒先生提到的这个小哥可能就是利用了磁体的局部凸起造成局部的超强磁场，还是绿色的--无需像电磁铁那样需要高功率电源和强冷却水。试想：电镜中能否造一个绿色的透镜极靴？

谢谢陆兄！

TEM物镜里面有25 mm空间的3T永磁场的确够发挥的，这次姚俊恩先生他们搞TEM，是否有这个方面的考虑？但我对这么强大的永磁场的稳定性和均匀性表示一点怀疑。
另外，你讲的例子的确很神，并严重同意你在那篇博客的留言：技工，尤其是过硬的技工确实很重要，尽管短期内不被重视，但这种技术永远是受人尊敬的价值。我们电镜室里有位老师，其实就是技工，最多也就是大专毕业，但在动手方面永远是我的老师。

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2009/4/14 2:59:40 6楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

我的理解，极靴的主要作用是“引导”磁场。比较理想的物镜需要磁场强，并且厚度薄，这两个要求很难兼顾。极靴用软磁材料做成，起到束缚磁力线的作用，但是如果没有开口，磁力线都在极靴内部，那就不能作为透镜使用。所以要开口。开口之后，磁力线在开口出泄漏出来，在电子束的通路上形成了一个很强的，并且长度很短的磁场，可以对电子束聚焦。
至于那个突起，就跟深入的磁场设计有关了，可能还要兼顾样品以及光阑需要的空间，我也不清楚。实际上，这些图往往是示意图，而且是早期极靴的示意图，现在的极靴设计形状的时候需要考虑很多影响因素，形状可能很复杂。圆柱形，圆锥形，一体式，分体式，开口大小，孔径大小，开孔的个数，位置和形状。。。

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2009/4/14 9:05:52 7楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

原文由 drizzlemiao 发表:
我的理解，极靴的主要作用是“引导”磁场。比较理想的物镜需要磁场强，并且厚度薄，这两个要求很难兼顾。极靴用软磁材料做成，起到束缚磁力线的作用，但是如果没有开口，磁力线都在极靴内部，那就不能作为透镜使用。所以要开口。开口之后，磁力线在开口出泄漏出来，在电子束的通路上形成了一个很强的，并且长度很短的磁场，可以对电子束聚焦。
至于那个突起，就跟深入的磁场设计有关了，可能还要兼顾样品以及光阑需要的空间，我也不清楚。实际上，这些图往往是示意图，而且是早期极靴的示意图，现在的极靴设计形状的时候需要考虑很多影响因素，形状可能很复杂。圆柱形，圆锥形，一体式，分体式，开口大小，孔径大小，开孔的个数，位置和形状。。。

啊，明白了，这才明白为什么开口这么小。那么为什么极靴的位置不在磁透镜的中间处呢？难倒上面比中间的磁性强？

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2009/4/14 16:53:04 8楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

在竖直方向上，极靴的形状可能受到样品和样品杆的限制。样品处于开口附近，如果把开口往下移动，就需要在极靴上开洞，这可不是什么好事。从另一方面来说，极靴的主要作用是把磁力线束缚住，没有开口的地方应该没有磁场，所以磁透镜只在开口附近，不是整个极靴所在的空间，没有必要在竖直方向上把它们安排得很对称。从实际零件上看，应该也是如此，极靴的体积相当大，厚度大概有10公分的量级，物镜磁场范围不会这么大。
没仔细查书，这是我自己的理解。

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