在掃描電鏡（SEM）中，電磁透鏡的作用主要是用來聚焦和控制電子束，使其能夠精準(zhǔn)地掃描樣品表面，從而獲得高分辨率的圖像和精確的分析結(jié)果。電磁透鏡通過電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)來改變電子束的軌跡和形狀，其作用類似于光學(xué)顯微鏡中的光學(xué)透鏡。下面詳細(xì)介紹電磁透鏡在掃描電鏡中的作用。

1. 聚焦電子束：

作用：

電磁透鏡的主要功能是將來自電子槍的電子束聚焦成一個(gè)非常細(xì)的點(diǎn)，并保持穩(wěn)定的直徑。

在 SEM 中，通常使用 會(huì)聚透鏡（Condenser Lens）和物鏡（Objective Lens） 兩種電磁透鏡來逐步縮小電子束的直徑。

會(huì)聚透鏡負(fù)責(zé)初步壓縮電子束，物鏡進(jìn)一步聚焦，使電子束直徑達(dá)到納米級(jí)別，從而提高分辨率和成像清晰度。

原理：

通過調(diào)整透鏡電流，改變磁場(chǎng)強(qiáng)度，使電子束發(fā)生聚焦或發(fā)散，類似于光學(xué)透鏡的凸透鏡效果。

2. 校正電子束的散射和畸變：

作用：

在穿過透鏡的過程中，電子束可能會(huì)受到 散射和像差 影響。電磁透鏡可以校正這些誤差，保證電子束的軌跡精確。

消像散透鏡（Stigmator Lens） 專門用于校正由于透鏡導(dǎo)致的電子束橢圓化或畸變，確保圖像不會(huì)失真。

原理：   

通過在特定方向施加非對(duì)稱磁場(chǎng)，調(diào)整電子束形狀，減少像散效應(yīng)（Astigmatism）。

3. 調(diào)節(jié)工作距離和放大倍率：

作用：

電磁透鏡通過改變磁場(chǎng)強(qiáng)度，可以控制電子束在樣品表面的 聚焦位置（工作距離），進(jìn)而影響圖像的 放大倍率。

調(diào)整物鏡電流時(shí)，電子束的焦點(diǎn)位置會(huì)發(fā)生改變，這使 SEM 能夠靈活地調(diào)整放大倍數(shù)，通常在 10倍到上百萬倍 之間。

原理：

改變透鏡電流 → 調(diào)整磁場(chǎng)強(qiáng)度 → 改變焦點(diǎn)位置和放大倍率。

4. 降低球差和色差：

作用：

電磁透鏡設(shè)計(jì)時(shí)，考慮如何減少球差（Spherical Aberration）和色差（Chromatic Aberration），提高成像質(zhì)量。

球差是指電子束通過透鏡邊緣時(shí)會(huì)發(fā)生聚焦誤差，而色差是由于電子束能量不一致導(dǎo)致的焦點(diǎn)偏移。

原理：

通過特殊的電磁透鏡設(shè)計(jì)和 消色差技術(shù)（Chromatic Aberration Correction），減少不同能量電子在焦點(diǎn)位置的差異。

5. 控制掃描范圍和速率：

作用：

電磁透鏡還與 掃描線圈（Scan Coils） 配合，控制電子束在樣品表面上的掃描速度和范圍。

通過調(diào)節(jié)掃描線圈的電流，可以實(shí)現(xiàn) 快速掃描（低分辨率預(yù)覽） 和 慢速掃描（高分辨率成像） 之間的切換。

原理：

掃描線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)改變電子束的掃描軌跡，實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域和速率的掃描。

6. 聚焦深度控制：

作用：

電磁透鏡可以控制電子束的 焦深（Depth of Focus, DOF），使得厚度較大的樣品也能獲得清晰的成像效果。

在需要觀察樣品的不同層次或復(fù)雜表面時(shí)，深焦距可以保證更多區(qū)域都在焦平面內(nèi)。

原理：

調(diào)整會(huì)聚透鏡的電流來改變電子束的發(fā)散角度，從而控制焦深。

以上就是澤攸科技小編分享的掃描電鏡的電磁透鏡作用。更多掃描電鏡產(chǎn)品及價(jià)格請(qǐng)咨詢