鎢燈絲掃描電鏡
性價(jià)比高、易于維護(hù),、操作相對(duì)簡(jiǎn)單,、對(duì)場(chǎng)地要求較小
便于大眾使用
但長(zhǎng)期以來
鎢燈絲掃描電鏡的分辨率都停滯不前
難以實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)更高分辨率的追求
國(guó)儀量子于近日推出的鎢燈絲掃描電鏡SEM3300
下面三張圖是不同電壓下標(biāo)準(zhǔn)金顆粒的實(shí)拍圖,，每個(gè)顆粒大小在300 nm左右,，邊緣銳利、細(xì)節(jié)豐富,、高低分明,。
使用SEM3300拍攝的不同電壓下標(biāo)準(zhǔn)金顆粒的圖像
眾所周知，鋰電池中的隔膜材料導(dǎo)電性差,、孔隙微小,，必須用低電壓高分辨的場(chǎng)發(fā)射電鏡才能拍到較好的圖像。
圖a是常規(guī)鎢燈絲電鏡的拍攝效果,細(xì)節(jié)模糊不清晰,。SEM3300在這一難題面前,，毫不費(fèi)力地完成任務(wù)，1 kV下隔膜孔隙清晰可見,，孔洞邊緣銳利,，足以勝任隔膜檢測(cè)（圖b）。
圖a：常規(guī)鎢燈絲電鏡拍攝的鋰電池隔膜,，細(xì)節(jié)模糊不清晰
圖b：SEM3300拍攝的鋰電池隔膜,，隔膜孔隙清晰可見,，孔洞邊緣銳利
國(guó)儀量子電鏡研發(fā)團(tuán)隊(duì)分析了限制鎢燈絲電鏡分辨率的主要因素：
鎢燈絲發(fā)射結(jié)構(gòu)為陰極,、柵極,、陽極的3電極結(jié)構(gòu)，在加速電壓較低時(shí),，燈絲亮度將受空間電荷效應(yīng)和電子源像差等因素的影響而大幅降低,。
在低著陸能量下，能散帶來的色差和衍射像差都很大,，導(dǎo)致束斑偏大,。
為了保證側(cè)向二次電子探測(cè)器的收集效率，工作距離比較大,，物鏡放大倍數(shù)不夠大,。
針對(duì)以上問題，國(guó)儀量子在鏡筒內(nèi)增加了一根從陽極直達(dá)物鏡極靴的10 kV高壓管,，我們形象地稱之為高壓隧道,。
這里以1 kV著陸能量為例進(jìn)行分析：
在高壓隧道的上端：陰極與陽極之間形成11 kV的強(qiáng)電場(chǎng)，燈絲表面場(chǎng)強(qiáng)極高,，大量熱電子克服空間電荷效應(yīng)對(duì)束流亮度的限制,，顯著地提高了束流亮度。
在高壓隧道的另一端：管口與物鏡下極靴形成一個(gè)10 kV的減速場(chǎng)電透鏡，該電透鏡與磁透鏡形成復(fù)合物鏡，從而有效降低該復(fù)合物鏡球差系數(shù)和色差系數(shù),。
此外,，鏡筒內(nèi)的電子探測(cè)器可以在極短的工作距離下,，收集大部分被加速的二次電子，具有高達(dá)90%的收集效率，相比傳統(tǒng)鎢燈絲的旁側(cè)ET探測(cè)器信號(hào)強(qiáng)度高出數(shù)倍。
綜合以上所有創(chuàng)新舉措,，SEM3300最終在全電壓范圍內(nèi)打破了數(shù)十年來鎢燈絲極限分辨率的天花板，重新定義鎢燈絲掃描電鏡,。
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