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Comparison of electron sources Tungsten source the worst in most respects, but for routine TEM applications they are excellent, reliable sources and are cheap and easily replaceable. LaB6 high brightness, improved coherency and the energy spread, increased operating life is a recommended thermionic source, for all aspects of TEM, but particularly AEM expensive (several hundred dollars each) Comparison of electron sources FEG For all applications that require a bright, coherent source the FEG is the best. (This is the case for AEM, HRTEM) For routine TEM, an FEG is far from ideal because the source size is so small. It is not possible to illuminate large areas of the specimen without losing current density, and therefore intensity on the screen. need UHV, very expensive (US$10,000) 　　 加速电子的动能与电场加速电压的关系为： （1—2） 即 式中 e　=　1.6×10-19C 为电子电荷； 　　m　=　为电子质量，电子静止质量 m0 = 9.1×10-31kg 　　V　=　为加速电压 由（1—1）和（1—2）可得 （1—3） 若电子速度较低，则其质量和静止质量相近，即m ? m0 则 （1—4） 若加速电压很高，使电子具有极高速度，则经过相对 论修正，有 (1—5) 式中 C = 3.0×108 m/s 为光速 并有 ev = mc2－m0c2 (1—6) 整理以上各式得 （1—7） 不同加速电压下据（1-7）计算的电子波长 综上所述： 提高加速电压，缩短电子波长，提高电镜分辨率； 加速电压越高，对试样的穿透能力越大，可放宽对样品 的减薄要求。 如用更厚样品，更接近样品实际情况。 电子波长与可见光相比，相差105量级。 １.1.3 电磁透镜 可见光用玻璃透镜聚焦。 电子束在旋转对称的静电场或磁场中可聚焦。 电子束的聚焦装置是电子透镜。相应的分为： 磁透镜 静电透镜 磁透镜 １．电磁透镜的聚焦原理 电荷在磁场中运动时，受到磁场的作用力，即洛仑磁力。 透射电子显微镜中用磁场来使电子波聚焦成像的装置是电磁透镜。 电磁透镜实质是一个通电的短线圈，它能造成一种轴对称的不均匀分布磁场。 电磁透镜的聚焦原理: 对正电荷在磁场中运动时受到磁场的作用力为： 式中，q-运动正电荷 v-正电荷运动速度 B-正电荷所在位置磁感应强度，与磁场强度H的关系：B = ?H F力的方向垂直于电荷运动速度和磁感应强度所决定的平面，按矢量叉积V?B的右手法则来确定。 V//B，fe = 0, 电子在磁场中不受磁场力，运动速度大小和方向不变； V┴B，fe = fmax，电子在与磁场垂直的平面内作匀速圆周运动； V与B成θ角，电子在磁场内作螺旋运动； 在轴对称的磁场中，电子在磁场内作螺旋近轴运动。 对电子而言，其带负电荷，F方向由B?V决定，其运动方式有如下几种情形： （a）磁力线上任一点的磁感应强度B可分解为平行于透镜主轴的分量BZ和垂直于透镜主轴的分量Br； （b）电子所受的切向力Ft和径向力Fr; （c）电子作圆锥螺旋近轴运动； （d）电子束通过磁透镜的聚焦示意图； （e）光学玻璃凸透镜对平行于轴线入射的平行光的聚焦原理示意图。 2．电磁透镜的结构 简单说，电磁透镜实质是一个通电的短线圈，它能造成一种轴对称的分布磁场。 实际上的电磁透镜要求磁场集中，在结构设计上必须考虑。 电磁透镜的发展经历了下面的过程 Examples of various lens types are found in the above figure A Short multi laye