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冷場發(fā)射電子顯微鏡是依據(jù)高能電子束和固體樣品表面作用時產(chǎn)生的物理現(xiàn)象。利用聚焦得非常細的高能電子束在試樣上掃描，被激發(fā)的區(qū)域?qū)a(chǎn)生二次電子、特征x射線、背散射電子、透射電子等信息。通過對這些信息的接收、放大和顯示成像，獲得測試試樣表面形貌的觀察。
冷場發(fā)射電子顯微鏡還有一些需要了解的概念：
1、二次電子是指被入射電子轟擊出來的核外電子。當(dāng)原子的核外電子從入射電子獲得了大于原子核和外層價電子間相應(yīng)的結(jié)合能的能量后，可脫離原子成為自由電子。如果這種散射過程發(fā)生在比較接近樣品表處，那些能量大于材料逸出功的自由電子可從樣品表面逸出，變成真空中的自由電子，即二次電子。
2、背散射電子是指被固體樣品原子反射回來的一部分入射電子。
3、光源為高速運動的電子束，通過場發(fā)射產(chǎn)生（單晶鎢），冷場掃描電鏡的電子槍由特殊的鎢做成，在室溫下可以產(chǎn)生電子束；得到的電子通過磁透鏡進行匯聚，可以避免其它電子的軌跡的干擾；用掃描線圈進行樣品掃描，它提供與電子束同步的掃描信號；通過相應(yīng)的接收器進行接收之后進行信號轉(zhuǎn)換，有相應(yīng)的信號檢測放大系統(tǒng)，信號強度隨物體表面的情況而變化，在屏幕上顯示出放大數(shù)倍的圖像。
儀器用途：
顯微結(jié)構(gòu)的分析：材料的形貌、結(jié)構(gòu)、缺陷和界面的微觀分析，包括衍襯成像，電子衍射，高分辨分析；
材料微觀結(jié)構(gòu)成分分析：成分的定性和半定量分析，元素的點、線和面分析，材料的形貌、結(jié)構(gòu)、缺陷和界面的微觀分析。
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