主题：关于透射电子显微镜的工作原理

原文由 TEM_ABC 发表:
既然有人回应，再来点新的。现在常用的商品透射电镜加速电压在100到300千伏。日本电子曾有过400千伏的，但因不很成功就中止了。在此之上也有所谓的超高压电镜，加速电压从1000千伏到3000千伏。这种电镜的最大的优点，是样品穿透本领的提高。而其短波长带来高分辨率的特点，已经轻而易举地被正在兴起的球差矫正器取代。超高压电镜有一些显著的缺点，一是它的尺寸太大，有两三层楼高，需独立造楼；二是它的造价（几千万美金）和维持费用惊人，非常人能担负得起；三是操作起来已不如常规电镜那么方便等。国内也就是有色金属研究院上世纪七、八十年代引进过一台。

常用的灯丝有钨丝、LaB6、热场发射、冷场发射。前二者也许大家都很熟悉。国内大部分的场发射透射都是热场发射，包括FEI 和日本电子的产品。日立曾有过冷场发射透射，但似乎没什么市场。热场发射的优点是它的高电子束强度和高稳定性。冷场发射有较高的亮度，有利于扫描类工作，但其分析功能受小电子束强度和薄样品的限制，就不大适用了。

原文由 liveorevil 发表:

原文由 TEM_ABC 发表:
既然有人回应，再来点新的。现在常用的商品透射电镜加速电压在100到300千伏。日本电子曾有过400千伏的，但因不很成功就中止了。在此之上也有所谓的超高压电镜，加速电压从1000千伏到3000千伏。这种电镜的最大的优点，是样品穿透本领的提高。而其短波长带来高分辨率的特点，已经轻而易举地被正在兴起的球差矫正器取代。超高压电镜有一些显著的缺点，一是它的尺寸太大，有两三层楼高，需独立造楼；二是它的造价（几千万美金）和维持费用惊人，非常人能担负得起；三是操作起来已不如常规电镜那么方便等。国内也就是有色金属研究院上世纪七、八十年代引进过一台。

常用的灯丝有钨丝、LaB6、热场发射、冷场发射。前二者也许大家都很熟悉。国内大部分的场发射透射都是热场发射，包括FEI 和日本电子的产品。日立曾有过冷场发射透射，但似乎没什么市场。热场发射的优点是它的高电子束强度和高稳定性。冷场发射有较高的亮度，有利于扫描类工作，但其分析功能受小电子束强度和薄样品的限制，就不大适用了。

有几个问题一直不太明白，为什么场发射选用钨灯丝？为什么冷场发射的加速电压一般都不太高？没见过冷场发射的TEM，不知道是不是由于加速电压不能太高导致的穿透性能不够好？

原文由 drizzlemiao 发表:

原文由 liveorevil 发表:

原文由 TEM_ABC 发表:
既然有人回应，再来点新的。现在常用的商品透射电镜加速电压在100到300千伏。日本电子曾有过400千伏的，但因不很成功就中止了。在此之上也有所谓的超高压电镜，加速电压从1000千伏到3000千伏。这种电镜的最大的优点，是样品穿透本领的提高。而其短波长带来高分辨率的特点，已经轻而易举地被正在兴起的球差矫正器取代。超高压电镜有一些显著的缺点，一是它的尺寸太大，有两三层楼高，需独立造楼；二是它的造价（几千万美金）和维持费用惊人，非常人能担负得起；三是操作起来已不如常规电镜那么方便等。国内也就是有色金属研究院上世纪七、八十年代引进过一台。

常用的灯丝有钨丝、LaB6、热场发射、冷场发射。前二者也许大家都很熟悉。国内大部分的场发射透射都是热场发射，包括FEI 和日本电子的产品。日立曾有过冷场发射透射，但似乎没什么市场。热场发射的优点是它的高电子束强度和高稳定性。冷场发射有较高的亮度，有利于扫描类工作，但其分析功能受小电子束强度和薄样品的限制，就不大适用了。

有几个问题一直不太明白，为什么场发射选用钨灯丝？为什么冷场发射的加速电压一般都不太高？没见过冷场发射的TEM，不知道是不是由于加速电压不能太高导致的穿透性能不够好？

不知道为什么选用钨做场发射灯丝，可能这里涉及太多的工艺问题。冷场发射相对于热场发射对电压没什么特殊要求，热场能用多高的电压，冷场也照样能用。

原文由 templus 发表:
W常用于灯丝因为比较易于蚀刻，不过功函数比较高。所以热场发射很多用Zr蒸发在W表面形成ZrO/W以降低功函数。冷场和热场发射相比， 空间相干性差不多（主要由源的尺寸决定），但是由于工作温度低，时间相干性比较好。但是除非是高分辨的能量损失谱，一般成像对时间相干性要求不高。不过冷场发射维护就比较麻烦了，一般每隔几小时就要做Flashing 以去除emitter上的污染。

原文由 liveorevil 发表:
问下这个源的尺寸是指灯丝本身还是有效光源直径？看不同灯丝功函数的时候是在想为啥没有用LaB6做场发射的灯丝：）
冷场发射色差会更小吧，不过很多东西都还没有自己做过，理解很浅，请大家多多指教了~谢谢:-)

原文由 liveorevil 发表:

原文由 drizzlemiao 发表:

原文由 liveorevil 发表:

原文由 TEM_ABC 发表:
既然有人回应，再来点新的。现在常用的商品透射电镜加速电压在100到300千伏。日本电子曾有过400千伏的，但因不很成功就中止了。在此之上也有所谓的超高压电镜，加速电压从1000千伏到3000千伏。这种电镜的最大的优点，是样品穿透本领的提高。而其短波长带来高分辨率的特点，已经轻而易举地被正在兴起的球差矫正器取代。超高压电镜有一些显著的缺点，一是它的尺寸太大，有两三层楼高，需独立造楼；二是它的造价（几千万美金）和维持费用惊人，非常人能担负得起；三是操作起来已不如常规电镜那么方便等。国内也就是有色金属研究院上世纪七、八十年代引进过一台。

常用的灯丝有钨丝、LaB6、热场发射、冷场发射。前二者也许大家都很熟悉。国内大部分的场发射透射都是热场发射，包括FEI 和日本电子的产品。日立曾有过冷场发射透射，但似乎没什么市场。热场发射的优点是它的高电子束强度和高稳定性。冷场发射有较高的亮度，有利于扫描类工作，但其分析功能受小电子束强度和薄样品的限制，就不大适用了。

有几个问题一直不太明白，为什么场发射选用钨灯丝？为什么冷场发射的加速电压一般都不太高？没见过冷场发射的TEM，不知道是不是由于加速电压不能太高导致的穿透性能不够好？

不知道为什么选用钨做场发射灯丝，可能这里涉及太多的工艺问题。冷场发射相对于热场发射对电压没什么特殊要求，热场能用多高的电压，冷场也照样能用。

那薄样品限制是为什么呢？谢谢：）