束斑直径和工作距离
束斑直径和工作距离
在SEM 中束斑直径决定图像的分辨率。束斑的直径越小图像的分辨率越高。一般来讲束斑直径的大小是由电子光学系统来控制，并同末级透镜的质量有关。如果考虑末级透镜所产生的各种相差，则实际照射到试样上的束斑直径d为[3]d2=d02+ds2+dc2+df2 (1)式中，d0高斯斑直径；ds由于透镜球象差引起的电子探针的散漫圆直径；dc由于透镜色差所引起电子探针的散漫圆直径；df由于衍射效应所造成电子探针的散漫圆直径。在扫描电子显微镜的工作条件下：ds>>dc，df。因此公式(1) 可以近似为：d2=d02+ds2。因为d0与同末级透镜的励磁电流有关，而后者又与工作距离WD有关。WD越小，要求末级透镜的励磁电流愈大，相应的d0 愈小。此外对于一定质量的透镜来讲，球象差系数也是同工作距离WD有关，WD愈小相应的Cs（透镜的球象差系数）也愈小。因此为获得高的图像分辨率则束斑直径要小，同时需要采用小的工作距离。如果探针电流过高，电子束斑缩小过度，图像中就容出现噪声。如果要观察高低不平的样品表面，要求很高的焦深，则需要采用大的工作距离，同时需要注意，图像的分辨率会明显降低。
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