16-3 说明钨灯丝，LB。场发射三种电子枪的工作原理及优缺点 光轴 一灯丝加热电源 灯丝 电子枪 (控制阴极) 控制阴极 偏压 (a (b) 热电子发射型电子枪的灯丝 高压 (a)钨灯丝；(b)LaB单品 0 等电位线 电子束 交叉处 阳极板 6 辐射电子流 进入照明系统 热电子发射型电子枪的工作原理 200um 场发时拾的尘端（馆单昆）
１６-３ 说明钨灯丝，ＬaB6 场发射三种电子枪的工作原理及优缺点
各种电子枪的特性比较 热电子发射 场发射 性能特性 热阴极FEG LaB 冷阴极FEG ▣钨丝：亮度最小，价格便宜，电子能量散布 Z0/W(100) W(100) W(310) 为2.3eV,分辨率较差 亮度（在200kV时） 约5×103 约5×10 约5×10 约5×10 约5×10 /A·cm2·sr-1 口LaB6灯丝：亮度比钨丝佳，价格中等，电子 光源尺寸 50m 10m 0.1~1um 10100nm 10~100nm 能量散布为1.5eV,分辨率中等，使用寿命 能量发散度/cV 2.3 1.5 0.6-0.8 0.60.8 0.3-0.5 较长，须保持较高真空度 真空度/Pa 10-3 105 109 10-3 10-摩 使用条件 温度/K 28001-, 1800 1800 1600 300 口场发射式电子枪：亮度最佳，价格较高，电 电流/μA 约100 约20 约100 20100 20-100 子能量散布为0.3eV,分辨率最好，使用寿 短时间稳定度 1%一 1% 1% 7% 5% 命最长，须保持较高真空度 发射 长时间稳定度 1%/h 3%/h 1%/h 6%/h 5%/15min 电流效率 100% 100% 10% 10% 1% 安装稍费 维修 无需 无需 更换时，要 每隔几小时 时间 安装几次 必须进行一 次闪光处理 价格/操作性 便宜/简单 便宜/简单 贵/容易 贵/容易 贵/复杂
钨丝：亮度最小，价格便宜，电子能量散布 为 2.3eV，分辨率较差 LaB6 灯丝：亮度比钨丝佳，价格中等，电子 能量散布为 1.5eV，分辨率中等 ，使用寿命 较长，须保持较高真空度 场发射式电子枪：亮度最佳，价格较高，电 子能量散布为 0.3eV，分辨率最好，使用寿 命最长，须保持较高真空度
16-4试比较电磁透镜在成像中与玻璃薄凸透镜的异同性 相同点： 物距，像距，焦距满足下列关系+2：F 与光学透镜一样，磁透镜亦有其固有的缺陷， 如：球差、色差、象散等。 不同点，对光学透镜：fx f不变 对磁透镜： fo 随励磁电流而改变 (IN) 电镜与光镜的比较 电 镜 光 镜 射线源 电子束 可见光 介质 真空 空气 透镜 磁场 玻璃 放大倍数 几十至几百万倍 约1000倍 放大作用 改变透镜电流或电压 变换物镜或目镜 最佳分辨率 约为2A点 约为2000A 操作与制样 较复杂 简单
相同点：物距，像距，焦距满足下列关系 与光学透镜一样,磁透镜亦有其固有的缺陷, 如：球差、色差、象散等。 不同点，对光学透镜： f不变 对磁透镜： f 随励磁电流而改变 L L f 1 2 1 1 1 R f 1 ( ) 1 IN f 16-4 试比较电磁透镜在成像中与玻璃薄凸透镜的异同性
16-5电磁透镜具有哪几种像差？是怎样产生的，是否可以消除？如何来消除和减少像差？ 最小变形圆 透镜球差的形成 透镜像散的产生示意图 球差、像散、色差 色差的产生 ●球差：是磁透镜中心区和边沿区对电子的折射能力不同引起的。 ●像散：像散是由于电磁透镜的周向磁场非旋转对称引起不同方向上的聚焦能力出现差别。 色差：色差是由入射电子的波长或能量的非单一性造成的。 球差球差的数学表达式为 0=Ca3 式中，6是最小漫散圆米径，C是球差系数，a是透镜孔径角之半(rad)。通常物镜 的C,值相当于它的焦距大小，对大多数透射电镜，C约为3mm:对高分辨透射电 镜，C,<1mm。因为6，ca,若用小孔光阑挡住外围射线，可以使球差迅速下降。 但这也使分辨率降低(d=0.61A n sin a ,因此，必须找出使两者合成效应最小的α值 像散：△r=△f·a引入一个强度和方向都可以调节的矫 正磁场即消像散器予以补偿。 色差 r=c[()+(门 一般来说，要使色差对分辨率影响很小，要求电压和电流的稳定度达到2义 106。在现代电子显微镜中，提高加速电压和透镜电流的稳定度以及适当调配透 镜的极性，可以把色差调整到分辨本领允许的范围内
球差、像散、色差 球差：是磁透镜中心区和边沿区对电子的折射能力不同引起的。 像散：像散是由于电磁透镜的周向磁场非旋转对称引起不同方向上的聚焦能力出现差别。 色差：色差是由入射电子的波长或能量的非单一性造成的。 16-5电磁透镜具有哪几种像差？是怎样产生的，是否可以消除？如何来消除和减少像差？ 色差 球差 像散：∆r= ∆f • α 引入一个强度和方向都可以调节的矫 正磁场即消像散器予以补偿
16-6 在三透镜成像系统中，变倍操作中光路是怎么样做相应的调整的 1 1 1 物 f L物距 L像距 物镜、 100> 衍射谱 M L像距 -像距-￡ (焦平面 = 物镜光阑) 物距 f L物距 f 一次像 选区光阑 中间镜一 f≈K 二次像一 2 投影镜一 00 IN 焦距总是正的，是一种变焦 三次像 (荧光屏) 2×105× 距或变倍率的汇聚透镜。 (a) (b) (C) 三级成像放大系统的光路图 ,(a)高放大率像；(b)衍射：(c)低放大率像
L f f f L f L L M f L L 物距 像距 物距 像距 物距 像距 1 1 1 2 (IN) U f K r 焦距总是正的，是一种变焦 距或变倍率的汇聚透镜。 16-6 在三透镜成像系统中，变倍操作中光路是怎么样做相应的调整的