热场与冷场发射扫描电镜电子枪 冷场发射电子扫描显微镜

为什么SEM（SU9000）需要flashing?是由于灯丝噪音吗,不同的机台做flashing的频率和间隔时间为什么不同？

任何的场效应电子扫描显微镜都需要flash，这是为了轰击去除电子源（灯丝）尖端吸附的气体分子，能够起到清洁作用。我们一般每天开机时都要flash一次，并且记录发射电流。使用一段时间，2-10小时吧，当电流不稳的时候还需要再次轰击。

热场与冷场发射扫描电镜电子枪 冷场发射电子扫描显微镜

按电子枪源分，扫描电镜分为哪几类，各有什么优缺点

三类

钨灯丝：亮度小，价格便宜，电子能量散布为3eV，解析度较

场发射：分冷场和热场，亮度，价格较高，电子能量散布为0.3eV解析度较好

LaB6灯丝：亮度比钨灯丝佳，价格中等，能量散布为1.5eV，解析度中等

扫描电镜原理 什么是场发射

电子束通过加速电压打到样品上，称场发射。

场发射分冷场发射和热场发射，热场发射灯丝始终通电，使用时将电子束引发到样品

冷场发射灯丝在使用时才通电，热场较稳定，冷场设备损耗较少。

冷热场发射扫描电镜的区别是什么?

冷热场发射扫描电镜的区别是：性质不同、启用时间不同、技术指标不同。

一、性质不同

1、冷场发射扫描电镜是一种用于材料科学、化学领域的分析仪器。

2、热场发射扫描电镜是一种用于物理学、材料科学、能源科学技术领域的分析仪器。

二、启用时间不同

1、冷场发射扫描电镜：于2010年1月15日启用。

2、热场发射扫描电镜：于2012年10月22日启用。

三、技术指标不同

1、冷场发射扫描电镜：

（1）辨率：1.0nm (15kV),2.0nm (1kV),1.4nm(1KV)入射电子减速功能；

（2）放大倍率：×20 ~ ×800,000;

（3）加速电压：0.5 ~ 30kV;

（4）X射线能谱仪分辨率／有效面积：不低于133eV，10mm2。

2、热场发射扫描电镜：

（1）放大倍数：35—90万倍；

（2）分辨率：工作电压15kV时分辨率为1.0nm；

（3）加速电压：0.2Kv—30Kv；

（4）能谱：探测元素范围B5-U92，能量分辨率：136eV。

场发射分热场和冷场，共性是分辨率高。热场的束流大些，适合进行分析，但维护成本相对较高，维护要求高。冷场做表面形貌观测是适合的，相对而言维护成本低些，维护要求不算高。

冷场发射电子枪

优点：单色性好，分辨率高

缺点：电子枪束流不稳定，束流小，不适合做能谱分析，每天要做一次Flash

热场发射电子枪

优点：电子束稳定，束流大

缺点：与冷场相比除了单色性和分辨率略点外，其它找不出缺点。

热场在总发射电流（Total emission current）、探针电流（Maximum probe current）、电子束噪声（Beam noise）、发射电流漂移（Emission current drift）、工作真空（Operating vacuum）、阴极还原（Cathode regeneration）、对外部影响的敏感性（Sensitivity to external influence）等方面都具有一等的优势。这些参数直接影响电镜的性能。在阴极半径（Cathode radius）、有效电子源半径（Effective source radius）、发射电流密度（Emission current density）、标准亮度（Normalised brightness）等方面，冷场发射略胜一筹。这几个参数总起来说就是冷场发射阴极的发射面积较小、能量集中，便于将电子束聚焦于一个很小的点，以提高分辨率。但是在现代的电镜技术条件下，热场发射电镜通过采取各种有效措施，也能够将电子束汇聚于一个理想的点，达到冷场发射电镜的分辨率水平。

热场发射电镜主要的一个缺点是灯丝（阴极）寿命较短，给定寿命2000小时，实际可用3年左右。而冷场发射阴极寿命相对较长，且更换费用较低。

热场和冷场的共性是分辨率，热场电镜的稳定性要高于冷场电镜。有任何显微镜方面的需要，都可以咨询北京普瑞赛司仪器有限公司。北京普瑞赛司仪器有限公司与分布在世界各地的经销商一样，在建立了完善的研发、销售以及服务一体化的现代化管理体系，以精密的仪器、精细的销售、精准的市场、的售后为企业核心，为用户带来的精密产品和专业服务。

场发射扫描电镜为什么要常年开机?

场发射的热场和冰，常见的高分辨率。热场光束，适合进行分析，但相对较高的维护成本，维护要求高。冷场表面形貌观察适用于相对较低的维护成本，维修要求并不高。

冷场发射电子枪

优势：显色性好，分辨率高

缺点：电子枪束不稳定，梁，不适合频谱分析，每天做一个Flash

热场发射电子枪

优点：稳定的电子束，光束/>缺点：除了几乎单色和分辨率与冷场相比小，其他的可以找不到不足之处。

热场发射电流（总发射电流），探针电流（电流探头），电子束噪声（梁噪声），发射电流漂移（发射电流漂移），工作真空度（工作真空度），阴极还原（正极再生），对外部影响的敏感性（外部影响的敏感性）拥有的优势。这些参数直接影响的电子显微镜的性能。阴极半径（正极半径）的有效半径（有效半径）源的电子源的发射电流密度（发射电流密度），标准的亮度，（正常化亮度），冷场发射稍微好一点。统称这个参数是冷场发射阴极的发射面积小，能量集中，容易聚焦的电子束在一个小点，以提高分辨率。然而，在现代电子显微镜，场致发射电子显微镜，采取有效措施的条件下，电子束可以被汇聚在一个理想的点，以达到冷场发射型电子显微镜的分辨率水平。

热场发射电子显微镜的一个缺点是短命的灯丝（阴极），寿命2000小时，实际可用约三年。冷场发射阴极寿命也比较长，降低更换成本。

求助：冷场扫描电镜和热场扫描电镜的区别

冷场：做完测试关灯丝，需要做Cleaning，灯丝束流亮度较低，成像质量较好，不适合做EDS。

热场：灯丝常亮，不需要清洁维护，灯丝亮度高，成像效果较好（相同等级的热场FESEM成像效果略逊色于冷场FESEM），EDS效果远优于冷场。

电子是怎样被发射出去的，就像扫描电镜和日光灯管~~~

电子发射的基本物理过程：电极材料中具有大量做着热运动的自由电子，当电子能量超过材料的势垒，只要方向合适，电子便会从材料中出射。一般将电子发射材料作为阴极，加上直流电场，便会有电子从阴极材料中发射出去。

1850年代，德国波恩的一位吹玻璃的手工业工人Geissler.设计了一台当时被认为效率很高的抽气泵，获得较高的真空。然后成功把金属电极封入玻璃管中制成了气体放电管。电极加一定电压后，管内产生彩色光弧。------主要用于供人们观赏的装饰品。

1858年，波恩大学一位物理数学J.Plucker，通过对Geissler放电管的深入研究，发现在的真空下，放电管阴极会发射出直射的光束。-----人类次发现的阴极射线。

1881年，赫兹对阴极射线的性质进行研究，但没有得出正确结论

1897年，Thomson 证明了阴极射线是一种带负电的粒子束，而且用磁场偏转方法测出了它的荷质比为 10的11次方 C/kg，提出电子概念，并证明了自由电子在静电场和静磁场中的运动服从牛顿力学定律。

扫描电镜是使用热发射和场发射两种电子枪，热发射主要是通过加热电子枪阴极材料，从而提高自由电子动能，越高势垒，从而获得电子束成像所需要的高密度电流;场发射是通过在阴极表面增加强电场，阴极材料势垒降低的肖特基效应，肖特基效应增加到一定程度，当势垒宽度达到纳米级别时，出现量子隧道效应，电子发射不需要越高势垒，大量能量低于势垒的电子通过量子隧道发射出阴极。

日光灯电极发射的电子是典型的热发射过程。