鎢燈絲掃描電鏡和場發(fā)射掃描電鏡是一樣的嗎？

在掃描電鏡中，鎢燈絲電鏡與場發(fā)射電鏡有著不少的相似之處。比如說，都配有電子槍即發(fā)射電子的裝置，具有陰極和陽極，且陰極都是點源發(fā)射。但是，兩者間區(qū)別也是非常值得各位關注的。

比如在發(fā)射機制上。鎢燈絲掃描電鏡屬于熱發(fā)射，在燈絲電極加直流電壓，鎢絲發(fā)熱，使用溫度一般在2600K~2800K之間，鎢絲有很高的電子發(fā)射效率，溫度越高電流密度越大，理想情況下的的電子槍亮度越高。由于材料的蒸發(fā)速度隨溫度升高而急劇上升，因此鎢燈絲的壽命比較短，一般在50~200小時之間，這個和設定的燈絲溫度有關。由于電子發(fā)射溫度高，發(fā)射的電子能量分散度大，一般2ev，電子槍引起的色差會比較大。

場發(fā)射掃描電鏡電子槍主要的發(fā)射機制不是靠加熱陰極，而是在尖陰極表面增加強電場，從而降低陰極材料的表面勢壘，并且可以使得表面勢壘寬度變窄到納米尺度，從而出現(xiàn)量子隧道效應，在常溫甚至在低溫下，大量低能電子通過隧道發(fā)射到真空中，由于陰極材料溫度低，一般材料不會損失，因此壽命很長，可使用上萬小時。

另外，兩者的系統(tǒng)真空度也不同。鎢燈絲掃描電鏡使用一般的高真空，兩級真空泵系統(tǒng)獲得0.001pa的真空度即可滿足，因此造價低。場發(fā)射掃描電鏡使用超高真空，需要三級真空泵必須獲得0.0000001Pa以上的真空度才可以穩(wěn)定工作。

之所以會有這樣的區(qū)別原因在于:

（1）、電子槍尖陰極不耐較低的真空中被電離的離子轟擊，否則槍尖很容易被掃平而失效，這時候的性能還不如鎢燈絲。

（2）、電子槍陰極尖端在較低的真空下，吸附的氣體分子會急劇加大陰極材料的表面勢壘，造成電子槍發(fā)射不穩(wěn)，亮度降低，所以必須使用超高真空一般是10^-8次方。

（3） 超高真空系統(tǒng)的造價明顯比鎢燈絲高很多。超高真空的潔凈度要好于鎢燈絲的一般高真空，因此很長時間，也就是在燈絲壽命內(nèi)，系統(tǒng)可以免清洗和維護。鎢燈絲掃描電鏡相對維護周期要短一些。