Лекция 3. Структура растрового электронного микроскопа (РЭМ)
Зависимость тока зонда от тока накала нити нелинейна. Выше некоторого значения тока накала ток зонда начинает быстро расти, достигая насыщения(рисунок 32). Положение точки насыщения определяется и выставляется при юстировке прибора. Увеличение тока накала выше этого значения приводит лишь к сокращению срока службы нити катода и нестабильности тока пучка. В дальнейшем электроны проходят через анод и попадают под действие электромагнитных линз.
Разобранный вариант термокатода представлен на рисунке 33.
Катод из гексаборида лантана (LaB6) (рисунок 34) имеет значительно меньшую работу выхода электронов, чем обычный W, поэтому обладает более высокой плотностью тока (на порядок примерно) при более низкой температуре катода (1900 К). Катоды из гексаборида лантана спекают в виде небольших стержней длиной до 2 см. Во избежание загрязнения вакуум в области такой пушки должен быть на порядок выше, чем у обычной. Срок службы таких катодов больше, чем у обычных, порядка 500 часов, диаметр зонда 10-20 мкм.
У термоионных катодов низкая яркость, большой размер источника электронов, отсюда низкое пространственное разрешение, относительно малое время жизни. Этих минусов лишены катоды, работа которых основана на явлении полевой эмиссии (FE)(рисунок 35). Электроны вырываются сильным электромагнитным полем с очень тонкого кончика - порядка 10 нм. Под действием этого поля острие излучает электроны в вакуум благодаря туннельному эффекту (холодная эмиссия).
Эти катоды работают при комнатной температуре. Дают высокое пространственное разрешение, сопоставимое с диаметром кончика катода. Обладают высокой яркостью, но требует к себе еще большего вакуума.
