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复纳科学仪器（上海）有限公司

http://www.phenom-china.com

荷兰进口飞纳台式扫描电镜

上海市浦东新区张江高科科苑路88号德国中心E座501-503

联系人: 查迪 / 邮箱: emily@phenom-china.com / QQ: 2880637590 / 电话: 021-28986875 / 手机: 18516656178

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台式电镜

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内容

2018年，飞纳台式场发射扫描电镜Phenom LE 横空出世，成为全球首款台式场发射，将台式电镜的分辨率提升至 2.5 nm。那么您可能不禁会问，究竟什么是场发射电镜，其优势是什么？为何飞纳能够将场发射的设计融入到台式电镜？飞纳台式场发射又能为您创造哪些价值？

本文将为您揭开飞纳台式场发射的面纱。

目前，主流扫描电镜可根据电子枪材料及发射原理分为三类：

1. 钨阴极电子枪，其灯丝材料为钨（W），通过电流加热灯丝来产生电子；

2. 硼化物阴极电子枪，此类电子枪采用稀土元素的硼化物构成，如飞纳电镜所采用的 CeB6 灯丝，同样通过直接加热的方式来发射电子；

3. 场发射阴极电子枪，灯丝由单晶钨构成，在使用时需要外加一个强电场，用于降低电子逸出功，因此称之为场发射电镜。该类电镜又可根据是否加热灯丝分为热场发射（肖特基场发射）和冷场发射。

想要知道三类电子枪的区别，首先要理解电子枪发射电子的原理。

我们将电子由金属内部逸出到真空能级中所需要的最小能量称之为逸出功，材料的起始能量称之为费米能级（如下图所示）。也就是说，只有当电子获得了大于逸出功的能量时，才可以离开灯丝。逸出功是材料本身的属性，因此不同的材料或者结构，就展现出不同的逸出功。

金属 W 的逸出功约为 4.6 eV，CeB6 逸出功约为 2.6 eV，因此 CeB6 比 W 灯丝更容易激发出电子，表现出更高的亮度。而热场发射电镜采用钨单晶作为阴极电子枪，在氧化锆和外加电场的综合作用下，通过肖特基效应和隧道效应产生电子，可将逸出功降低至 2.5 eV 左右。

由于三类电镜的阴极电子枪和发射原理不同，因此，展现出不同的优缺点：

钨灯丝电镜结构较简单，对真空要求较低，发射电流和束斑较大，但是束流密度小，信噪比差，造成分辨率较低，此外灯丝寿命仅有 100 小时之短；

CeB6 灯丝具有更高的束流密度和更小的能量色差，图像能够展现出更高的亮度和信噪比。CeB6 灯丝的寿命长达 1500 h，无需频繁更换，但是此类灯丝无法实现高分辨成像，其分辨率停留在数纳米级别；

场发射电镜优势鲜明，其电子束能量色差小、束流密度大，分辨率可达到埃米（Å）级别，灯丝寿命长达 10000 小时，但是其缺点是束流稳定性及抗干扰能力较差，对真空度要求非常高，需要安装三级离子泵。因此设备整体结构复杂、造价昂贵，并且对操作人员的技术要求也较高。

既然场发射电镜在分辨率方面的优势如此诱人，为什么不能将其劣势一一摒除，来制造一台近乎完美的电镜呢？

飞纳台式场发射电镜 Phenom LE 集分辨率、稳定性、操作性于一体，将高亮度肖特基场发射灯丝融入台式电镜，使得台式电镜的分辨率提升至2.5 nm。

三仓分离的真空设计 ➕ 定制高抽速分流分子泵，将灯丝区真空抽至 10-9mbar，轻松实现场发射灯丝对真空度的要求，从而摒弃了离子泵，降低了维护成本。

飞纳电镜独有的专利减震设计，最大限度地降低了环境震动带来的干扰，无需外加任何减震配置可轻松拍摄纳米级样品。更可贵的是，飞纳台式场发射具有简洁友好的操作界面，即使没有任何电镜基础的人员，经过 1-2 天培训就能实现独立操作。

简小精悍，就是对飞纳台式场发射电镜最贴切的概括。

既然飞纳台式场发射如此强劲，那么它能为您做什么呢？

除基础的观察功能外，飞纳台式场发射已被广泛地应用于材料科学、生命科学、工业制造、地球科学、考古等领域，并为新能源（如电池、隔膜）的产品品控、碳材料制备、镀膜工艺表征、药包材审计追踪、半导体洁净度分析、硅藻司法鉴定、电路失效分析等诸多领域提供了高效的解决方案。