zeiss场发射电镜优势

ZEISS 场发射扫描电子显微镜的优势

1. 肖特基（Schottky）场发射电子源（热场发射）。

ZEISS场发射扫描电子显微镜采用了肖特基场发射电子(SFE)源。其特点是：探针电流大，容易进行BSE、EDS、WDS、EBSD、CL等分析。电子束噪声较小，<1%。束流稳定度高，优于0.2%/h。适宜于长时间的各种精确分析。对环境、样品要求较低。使用方便、维护简单，且工作稳定。

肖特基场发射电子枪的发射面积是冷场电子枪的100倍左右，可提供高得多的探测电流来满足使用需要；肖特基场发射（SFE）源的能量发散于冷场发射（CFE）源类似，但发射电流却高出50多倍；而较大的虚拟源尺寸，可以将振动的敏感性大幅度降低。高亮度的肖特基场发射（SFE）源结合创新的GEMINI镜筒提供了用于超高分辨率的小束斑尺寸，同时具有高的衬度和高的束流。

2. 专利的GEMINI电子光学镜筒，无交叉光路设计。

在传统的设计中，在电子束交叉处容易发生能量扩散，在束流能量极低时工作就比较困难。但目前许多应用领域都要求采用极低的束流能量。

ZIESS 场发射扫描电镜运用了第三代改进型的GEMINI镜筒，其光路设计先进、独特、性能优异。聚光镜、电磁/静电复合式物镜构成一套电子束汇聚系统，镜筒内无电子束交叉点（在镜筒中的电子束路径上，没有任何的电子中间交叉）。避免了Boersch 效应（即由于电子带有相同的负电荷而互相排斥，造成不能聚集在一起及其能量互相交换而造成的能量分布增大的现象）的影响，使汇聚在样品上的焦点更接近理想的情况。这样有利于减小像差，提高分辨率，增强图像的衬度和清晰度。

★Gemini 镜筒没有交叉点

★Gemini 提供一个超短的光学系统

★它总是具有高性能

★这一方法是对电子束的最好保护

★最重要的是没有亮度损失！

传统交叉斑光路平行斑光路

3. 电子束加速器

为避免在低加速电压下，由于电子束电子的能量较低而难以汇聚和易受环境干扰的影响，在镜筒内的衬管和阳极（在此统称电子束加速器Beam booster）上加了一个8kV 的电压（一般电镜衬管和阳极都接地），这样不论选择的加速电压多少，从电子枪出来的电子都会得到8keV以上的能量，具有这个能量的电子，对于电子光学成像以及抗干扰都有重要的作用。在电子束到达样品之前，再经过静电透镜的电场将其减速到用户设定的加速电压。这样就提高了低加速电压的性能，保证在整个加速电压范围都具有极好的分辨率，加速电压最低可达100V。

4. 6孔可变光栏，电磁式更换与对中，方便使用。无需机械、手动调节，全有计算机自动控制。电子枪附近的电磁式多孔光阑转换器与电磁透镜配套工作，可选择出最佳的电子束孔径角并对探针电流进行调整。

5. 较宽的放大倍数：12倍到90万倍。

6. 宽的加速电压范围及良好的低加速电压性能

加速电压 0.1 – 30kV（其他厂家极少有达到0.1kV的），且在0.1kV的加速电压下仍有较高的分辨率。随着电子束能量的降低，像差也随着降低。从而在降至100V时，也有一流水平的分辨率，在30KV时具有无与伦比的分辨率。高的电子束能量再加上电子束路径上不存在交叉，最大限度地降低了电子束电子之间的静电库伦作用，避免了由此而引起的亮度降低以及显微镜的分辨率的限制。尤其是需要最低电子束能量时，始终能提供最优的电子束亮度。

7. 电磁/静电复合物镜

电磁透镜与静电透镜的组合等效于一个三片型光学透镜组。增大了试样处的入射电子束孔径角，进而提高分辨率；透镜控制系统集成有聚焦控制功能，无论工作距离有多长、所选能量多大、二者的组合方式如何，都能随时选出最佳的电子束孔径，即使分辨率极限下，也能提供出色的图像衬度。

具有较好的消像差功能，可使电镜更清晰成像。GEMINI透镜中集成有一个单级电子束扫描系统，其位于静电透镜缝隙的前方，最大限度地降低了横向色差及其它扫面色差。

在TV扫描速度工作时，低放大倍数模式与高分辨率模式之间无需切换。

它又是探测器的一部分，静电透镜将从样品上发出的二次电子加速，引向Inlens

探测器（探测器材料不存在老化效应），电磁透镜将其聚焦，汇聚在Inlens探测器的闪烁体上，提高了二次电子的探测效率。

8. 可对铁磁体样品进行高分辨率成像。GEMINI物镜有一个高性能的电磁透镜及一个附着的静电透镜组成。克服了传统物镜设计中的问题-把试样浸没在磁场中，从而导致了磁性样品无法成像。GEMINI磁透镜采用特殊形状，最大限度地降低了试样处的磁场，这样做极短工作距离下即可对顺、反、铁磁性样品进行高分辨路成像。由于采用了电磁、静电复合式物镜，杂散磁场极小，对任何固体材料都可以实现高分辨观察，包括金属材料、陶瓷材料、半导体材料、高分子材料等；同时对任何材料都没有局限性、都可实现短工作距离下的高分辨成像，包括磁性材料和非磁性材料。

9. 大景深

扫描电镜的景深取决于电子束的锥角（汇聚角），该角度越小则景深越大。而锥角又和光栏的位置有关，光栏距样品越远，该锥角越小。ZEISS场发射电镜光栏的位置靠近阳极，离样品甚远，所以能够有较大的景深。

10. 超大样品室

ZEISS扫描电镜均采用大样品室结构，通用、全面分析型样品室设计。样品室为圆形整体结构、厚壁、高刚性，使仪器更加稳定可靠，具有较强的抗震、抗干扰能力。配备五轴马达驱动自动对中样品台及其具有较大的移动范围，样品台可用操纵杆、鼠标、键盘控制，为使用提供了极大的方便。

11. 真空系统全自动控制，不需人工干预。采用机械泵、分子泵和离子泵组成的真空系统，保证干净清洁的样品室环境和快速的抽真空效率。

12. 独特的环形In-lens二次电子探测器，具有探测效率高、灵敏度高、环形对称的优点，有效的保证了成像的质量。

由于Inlens SE探测器的位置和条件的作用，Inlens SE探测器只接收SE1（入射电子束直接激发的二次电子，产生范围较小），而不接收SE2（入射到样品中的电子激发出的二次电子，产生范围较大），这样就提高了分辨率。

13. 操作方便的基于Windows XP的SmartSEM电镜操作控制软件对整个系统实施全面的控制。具有自动电子枪启动、自动亮度、对比度调节、自动消像散、自动聚焦等多种自动功能。

14. 德国制造、设计先进、工艺考究、可靠性高，图像质量有保证。镜筒、分子泵、电路板散热器件均用水冷，冷却水恒温，大大增强了稳定性、可靠性和可重复性。