关于场发射扫描电子显微镜的问题

发布网友发布时间：2022-04-30 09:02

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热心网友时间：2022-06-20 07:03

电子显微镜属于高能物理范畴仪器，高能电子与物质原子相互作用，发生散射。其中非弹性散射将高能电子的部分或全部能量被物质原子吸收，物质被电离，在电离复合的过程中，能量以其他形式，如X射线发射出去。其中穿透力最强的是X射线。X射线在穿透其他物质时，可以引起其他物质电离，所以对于人体来讲，X射线是有害的。

一般扫描电镜电子*最高加速电压30千伏，很多情况下使用和过去的CRT电视（一般20千伏）电子*能量相当。而可能激发的X射线最高能量不超过30Kev. 而30kev能量X射线，在铁中的最大穿透深度不超过1mm。
一般从电子*到样品室，都是真空环境，也算是有金属防护，最大危害的电离辐射都能屏蔽掉。
而诸如磁透镜的电磁场，分布非常集中，很难扩散到镜筒外部。

对于场发射扫描电镜来说，使用超级强电场实现电子*阴极材料发射电子的势垒极度降低，以至于产生隧道电流，从而大幅度提高电子发射效率。这个超级强电场可高达 10亿伏/米。按照常规宏观来理解，这是不可思议的电场强度，据说闪电可达到。这要在宏观上发生，那个破坏威力相当的大，甚至没有物质可以绝缘。

幸运的是，在场发射扫描电镜中，这个超级强电场只发生在曲率半径只有几十纳米的阴极表面。而随着距离的增加，电场强度急剧下降，距离阴极表面1mm的地方，电场已经下降到几个伏特。这几个伏特，就是实现场发射的根本动力。

由此类似方法，还制作了扫描隧道显微镜。
场发射显示器正在发展中，超级节能。