鎢燈絲冷場熱場掃描電鏡的區(qū)別

1、鎢燈絲、冷場、熱場掃描電鏡的區(qū)別      掃描式電子顯微鏡，其系統(tǒng)設(shè)計(jì)由上而下，由電子槍  (Electron Gun)  發(fā)射電子束，經(jīng)過一組磁透鏡聚焦  (Condenser Lens)  聚焦后，用遮蔽孔徑  (Condenser Aperture)  選擇電子束的尺寸(Beam Size)后，通過一組控制電子束的掃描線圈，再透過物鏡  (Objective Lens)  聚焦，打在樣品上，在樣品的上側(cè)裝有訊號(hào)接收器，用以擇取二次電子  (Seco

2、ndary Electron)  或背向散射電子  (Backscattered Electron)  成像。電子槍的必要特性是亮度要高、電子能量散布  (Energy  Spread)  要小，目前常用的種類計(jì)有三種，鎢(W)燈絲、六硼化鑭(LaB6)燈絲、場發(fā)射  (Field Emission)，不同的燈絲在電子源大小、電流量、電流穩(wěn)定度及電子源壽命等均有差異。    熱游離方式電子槍有鎢(W)燈絲及六硼化鑭(LaB6)燈絲兩種，它是利用高溫使電子具有足夠的能量去克服電子槍材料的功函數(shù)(w

3、ork function)能障而逃離。對(duì)發(fā)射電流密度有重大影響的變量是溫度和功函數(shù)，但因操作電子槍時(shí)均希望能以最低的溫度來操作，以減少材料的揮發(fā)，所以在操作溫度不提高的狀況下，就需采用低功函數(shù)的材料來提高發(fā)射電流密度。    價(jià)錢最便宜使用最普遍的是鎢燈絲，以熱游離  (Thermionization)  式來發(fā)射電子，電子能量散布為  2 eV，鎢的功函數(shù)約為 4.5eV， 鎢燈絲系一直徑約 100µm，彎曲成 V 形的細(xì)線，操作溫度約 2700K，電流密度為 1.75A/cm2，在使用中燈絲的直徑隨著鎢絲的蒸發(fā)變小，使用

4、壽命約為 4080 小時(shí)。    六硼化鑭(LaB6)燈絲的功函數(shù)為 2.4eV，較鎢絲為低，因此同樣的電流密度，使用 LaB6 只要在 1500K 即可達(dá)到，而且亮度更高， 因此使用壽命便比鎢絲高出許多，電子能量散布為  1  eV，比鎢絲要好。但因 LaB6 在加熱時(shí)活性很強(qiáng)，所以必須在較好的真空環(huán)境下操作，因此儀器的購置費(fèi)用較高。   場發(fā)射式電子槍則比鎢燈絲和六硼化鑭燈絲的亮度又分別高出  10 - 100  倍，同時(shí)電子能量散布僅為  0.2 - 0.3 eV，所以目前市售的高分辨率掃

5、描式電子顯微鏡都采用場發(fā)射式電子槍，其分辨率可高達(dá)  1nm  以下。    目前常見的場發(fā)射電子槍有兩種:冷場發(fā)射式(cold field emission , FE)，熱場發(fā)射式(thermal field emission ,TF) 當(dāng)在真空中的金屬表面受到 108V/cm 大小的電子加速電場時(shí)，會(huì)有可觀數(shù)量的電子發(fā)射出來，此過程叫做場發(fā)射，其原理是高 電場使電子的電位障礙產(chǎn)生 Schottky 效應(yīng)，亦即使能障寬度變窄，高度變低，因此電子可直接"穿隧"通過此狹窄能障并離開陰極。場發(fā)射電子系從很尖銳的陰極尖端所發(fā)射出來

6、，因此可得極細(xì)而又具高電流密度的電子束，其亮度可達(dá)熱游離電子槍的數(shù)百倍，或甚至千倍。    場發(fā)射電子槍所選用的陰極材料必需是高強(qiáng)度材料，以能承受高電場所加諸在陰極尖端的高機(jī)械應(yīng)力，鎢即因高強(qiáng)度而成為較佳的陰極材料。場發(fā)射槍通常以上下一組陽極來產(chǎn)生吸取電子、聚焦、及加速電子等功能。利用陽極的特殊外形所產(chǎn)生的靜電場，能對(duì)電子產(chǎn)生聚焦效果，所以不再需要韋氏罩或柵極。第一(上)陽極主要是改變場發(fā)射的拔出電壓(extraction voltage)，以控 制針尖場發(fā)射的電流強(qiáng)度，而第二(下)陽極主要是決定加速電壓，以將電子加速至所需要的能量。  

7、60; 要從極細(xì)的鎢針尖場發(fā)射電子，金屬表面必需完全干凈，無任何外來材料的原子或分子在其表面，即使只有一個(gè)外來原子落在表面亦會(huì)降低電子的場發(fā)射，所以場發(fā)射電子槍必需保持超高真空度，來防止鎢陰極表面累積原子。由于超高真空設(shè)備價(jià)格極為高昂，所以一般除非需要高分辨率 SEM，否則較少采用場發(fā)射電子槍。    冷場發(fā)射式最大的優(yōu)點(diǎn)為電子束直徑最小，亮度最高，因此影像分辨率最優(yōu)。能量散布最小，故能改善在低電壓操作的效果。為避免針尖被外來氣體吸附，而降低場發(fā)射電流，并使發(fā)射電流不穩(wěn)定，冷場發(fā)射式電子槍必需在 10-10 torr 的真空度下操作，雖然如此，還是需要定

8、時(shí)短暫加熱針尖至  2500K(此過程叫做  flashing)，以去除所吸附的氣體原子。它的另一缺點(diǎn)是發(fā)射的總電流最小。    熱場發(fā)式電子槍是在 1800K 溫度下操作，避免了大部份的氣體分子吸附在針尖表面，所以免除了針尖 flashing 的需要。熱式能維持較佳的發(fā)射電流穩(wěn)定度，并能在較差的真空度下(10-9 torr)操作。雖然亮度與冷式相類似，但其電子能量散布卻比冷式大 35 倍，影像分辨率較差，通常較不常使用。掃描電子顯微鏡之-電子槍結(jié)構(gòu)原理及重要參數(shù)SEM-基礎(chǔ) 2010-06-21 14:10:42 閱讀114 評(píng)論0 

9、0; 字號(hào)：大中小 訂閱 DEMA  馳奔   編輯歡迎瀏覽本博客，點(diǎn)擊藍(lán)色字體，鏈接本博客相關(guān)內(nèi)容，轉(zhuǎn)載請注明出處！     電子槍是掃描電子顯微鏡電子光學(xué)系統(tǒng)主要部件之一，從電子槍陰極（燈絲）發(fā)射的電子，在加速電場（靜電透鏡）中匯聚形成的第一個(gè)最小光斑稱作電子源，電子源是作為電磁透鏡成像系統(tǒng)的“物”而存在，電子源可被電磁透鏡放大和縮?。⊕呙桦婄R電磁透鏡，按照高斯成像規(guī)則，對(duì)電子源進(jìn)行縮?。?，電子源的亮度和電子能量分散是電鏡電子槍的兩個(gè)重要性能指標(biāo)。在一定加速電壓下，決定電子源亮度和

10、能量分散的主要因素是電子槍陰極發(fā)射材料，發(fā)射方式和發(fā)射溫度。       目前掃描電鏡電子槍的發(fā)射材料主要有：鎢、LaB6，YB6，TiC 或ZrC 等制造，其中W、LaB6應(yīng)用最多              發(fā)射方式主要為：熱發(fā)射，場發(fā)射       發(fā)射溫度: 常溫300K（冷場發(fā)射），1500K-1800K (熱場發(fā)射、肖特基熱發(fā)射)，1500K-20

11、00K（LaB6熱發(fā)射），2700K( 發(fā)叉式鎢絲熱發(fā)射）一、陰極發(fā)射基本原理簡介：電子槍提供一個(gè)穩(wěn)定的電子源，以形成電子束，通常需要所謂的熱發(fā)射過程從電子槍陰極獲得這些電子。足夠高的溫度使得一定百分比的電子具有充分的能量E,以克服陰極材料的功函數(shù)Ew，而從陰極發(fā)射出。Ef為費(fèi)米能級(jí)。                          &

12、#160;                                                 &

13、#160;                                    金屬中做著熱運(yùn)動(dòng)的自由電子，其動(dòng)能呈麥克斯韋分布。1、隨著溫度升高，能量分散，即能量分布半高寬加寬  。E半高寬=2.45kT 不同電子槍燈絲工作能

14、量分散最低值：  鎢燈絲：3000K，1.014ev         六硼化鑭：1500K  0.507       場發(fā)射：300K   0.1014    2、隨著溫度升高，分布向高能端移動(dòng)，有機(jī)會(huì)脫離金屬材料的自由電子數(shù)量增加，就會(huì)有更多的電子具有足以克服勢壘的動(dòng)能，只要方向合適，就會(huì)脫離金屬出射。自由電子金屬熱出射遵循李查德森規(guī)律：表面電流密度與溫度和勢壘（功函數(shù)）的關(guān)

15、系。   A 為與電子發(fā)射材料有關(guān)的常數(shù)   T為陰極材料的絕對(duì)溫度(K)發(fā)射電流密度與金屬溫度T的平方和指數(shù)來體現(xiàn)，T在指數(shù)的影響更大。電流密度會(huì)隨著溫度提高急劇增加。功函數(shù)的影響在指數(shù)項(xiàng)的分母處，所以對(duì)發(fā)射也有決定性影響。每減小0.1ev的功函數(shù)，將使表面電流密度提高1.5倍。（一）、陰極熱發(fā)射：選擇陰極材料，要求功函數(shù)小，而且融點(diǎn)高。最常用的陰極材料是鎢絲, 融點(diǎn)是3650K，功函數(shù)4.5ev（功函數(shù)與晶體取向有關(guān)，單晶310為4.2ev），2500-2800K有較強(qiáng)的的電流發(fā)射密度（1-2A/cm?）。鎢絲陰極特點(diǎn)是穩(wěn)定，制備工藝簡單，

16、應(yīng)用十分廣泛。六硼化鑭：更為理想的陰極材料。功函數(shù)，平均為2.4ev，（和晶體取向有關(guān)，110面為最佳取向2.0ev）在1500-2000K時(shí)能夠工作。1500K的六硼化鑭表面電流密度與鎢燈絲3000K表面電流密度相當(dāng)。2000K六硼化鑭表面電流密度為100A/cm?。       優(yōu)點(diǎn)，1）、蒸發(fā)速率下降，可以獲得更長的壽命   2）、從電子束亮度極大值Langmuir公式可以看出，當(dāng)表面電流密度和加速電壓相同的時(shí)候， 那么1500K六硼化鑭的亮度是3000K鎢燈絲亮度的兩倍。   

17、     缺點(diǎn)：六硼化鑭的化學(xué)活性很強(qiáng)，在加熱時(shí)很容易和幾乎所有元素形成化合物，這種情況發(fā)生，陰極會(huì)“中毒”，發(fā)射效率急劇下降。因此對(duì)真空要求比鎢絲高，需要濺射離子泵。在較低真空中，表面會(huì)形成紫色氧化物，影響性能。制造工藝復(fù)雜。以上兩種可以克服的缺點(diǎn)提高了掃描電鏡造價(jià)。        六硼化鑭細(xì)小顆粒粉末（約為5m），熱壓燒結(jié)成桿，發(fā)射端磨成半徑只有幾個(gè)m的尖端，一般只一個(gè)顆粒，工作時(shí)這個(gè)顆粒溫度最高，因蒸發(fā)逐漸被侵蝕，相鄰的一個(gè)顆粒則變成發(fā)射體。六硼化鑭的功函數(shù)與反射體的結(jié)晶取向有關(guān)

18、，尖端的這種隨機(jī)變化，將引起電子槍周期性波動(dòng)。       在發(fā)射的時(shí)候，由于有高偏壓，六硼化鑭電子槍也存在肖特基效應(yīng)，但效應(yīng)較低，有實(shí)驗(yàn)測量使得功函數(shù)降低至多0.1ev。       六硼化鑭的加熱方式：1）、旁熱電阻絲加熱，前端加熱，后端冷卻。專用的電子槍。2）、直熱式，用石墨片夾持，由于需要的六硼化鑭很小，采用單晶六硼化鑭，這樣只要更換一個(gè)柵極帽，就可以和鎢燈絲柵極帽互換使用。       六硼化鑭沒有明顯的飽

19、和點(diǎn)，第一次安裝，要自我激活。   交叉斑的電流密度分布為高斯分布（二）、陰極場發(fā)射原理, 以及由此演化的三種不同類型的電子槍。 肖特基熱發(fā)射、冷場發(fā)射、熱場發(fā)射肖特基效應(yīng)：發(fā)射體前電子的勢能曲線 V（z）， 外加電場 -e I E I z，電子的勢能曲線。實(shí)際增加外電場的主要途徑是減小陰極的曲率半徑，發(fā)叉式鎢絲陰極為100微米， 六硼化鑭陰極約為5微米，肖特基熱場發(fā)射陰極（單晶六硼化鑭或者ZrO/W)為小于1微米，冷場發(fā)射陰極小于100nm。1）、外電場可以忽略不計(jì)，曲線A，例如 發(fā)叉式鎢燈絲陰極。2）、外電場增加，如曲線B,表現(xiàn)為勢壘高度降低，因而能

20、夠提高發(fā)射電流密度，就是所謂的肖特基效應(yīng)。只有外電場增加到10五次方V/cm以上，肖特基效應(yīng)才明顯。  例如：六硼化鑭熱發(fā)射陰極， 肖特基熱場發(fā)射陰極（單晶六硼化鑭材料，表面覆氧化鋯單晶鎢擴(kuò)展的肖特基場發(fā)射陰極）3）、進(jìn)一步增加外電場強(qiáng)度，如曲線C，不僅勢壘高度進(jìn)一步降低，而且勢壘的寬度顯著變窄，當(dāng)勢壘寬度小于10nm，量子隧道效應(yīng)成為發(fā)射的主導(dǎo)機(jī)制。 這時(shí)處于室溫，大多數(shù)電子的動(dòng)能不足以克服已經(jīng)降低了的勢壘，但可以穿透勢壘。由于在費(fèi)米能級(jí)處有大量的自由電子，結(jié)果發(fā)射電流密度很大-所謂的冷場發(fā)射，發(fā)射本質(zhì)是量子隧道效應(yīng)。 量子隧道效應(yīng)發(fā)射電流密度服從 Fowler-Nord

21、heim定律。 當(dāng)外電場I E I 超過10九次方 V/m時(shí)， 發(fā)射電流密度 10000-1000000A/cm?。 冷場陰極曲率半徑小于100nm，發(fā)射面積很小，一般總的發(fā)射電流1-10微安冷場發(fā)射陰極尖的氣體吸附會(huì)影響功函數(shù)，并引起發(fā)射電流波動(dòng)。提高電子槍室的真空度，10的負(fù)8Pa，可以降低氣體的吸附速率，但無法避免，對(duì)發(fā)射尖端進(jìn)行瞬間加熱到2000以上（flash），將會(huì)有效的脫氣。低于10負(fù)8Pa，針尖很快損壞。下圖是日本日立冷場發(fā)射掃描電鏡電子槍陰極操作說明。8-12小時(shí)必需進(jìn)行Flash脫氣恢復(fù)，然后需要等待30分鐘，發(fā)射束流才會(huì)相對(duì)穩(wěn)定。   冷場發(fā)

22、射電子槍陰極，采用310單晶鎢，功函數(shù)4.2ev，腐蝕成冷場發(fā)射陰極針尖，曲率半徑小于100nm 4）、基于冷場發(fā)射，總的發(fā)射束流小，穩(wěn)定度差，氣體吸附需要超高真空和每天Flash的一些缺點(diǎn)，采用折中方法的是熱場發(fā)射，發(fā)射體加熱到1500K,這要求陰極尖端直徑較粗，但比肖特基陰極針尖曲率半徑小，從而使得外電場強(qiáng)度略低于冷場發(fā)射。發(fā)射機(jī)制是隧道電流效應(yīng)+熱發(fā)射，集合了部分冷場場發(fā)射的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)避免氣體吸附效應(yīng)，因而可在較差的高真空條件下工作。ZrO/w在1800K和10負(fù)7次方Pa真空條件下,發(fā)射性能和冷場不相上下。發(fā)射束流更高，更穩(wěn)定。分辨率稍微有一點(diǎn)點(diǎn)差，但作為多功能分析的使用價(jià)值

23、遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于冷場發(fā)射。                       二、電子槍的電子源:  第一交叉斑直徑do       從電子槍陰極發(fā)射的電子束，在靜電透鏡中聚焦形成的“第一交叉斑”，常常被稱作電子源。其直徑為do，一般為20m100m，和加速電壓形成的靜電場強(qiáng)大小有關(guān)。電子源是電磁透鏡（聚光鏡，物鏡）進(jìn)行聚

24、焦成像的“物”而存在，經(jīng)過三級(jí)電磁透鏡縮小，成為具有納米尺度的微小電子束斑，用于揭示微小區(qū)域物質(zhì)信息。1、熱發(fā)射電子槍電子源   1）、發(fā)叉式鎢燈絲電子槍電子源do=50m-鎢燈絲電子槍結(jié)構(gòu)原理示意圖（直接通入燈絲電流加熱）    2）、六硼化鑭熱發(fā)射電子槍：  （旁熱式：用加熱線圈加熱，被淘汰）                    &

25、#160;                               現(xiàn)在普遍采用直接加熱，可以與鎢燈絲互換。               

26、0;                                       六硼化鑭電子槍結(jié)構(gòu)示意圖        原理和發(fā)叉式鎢燈絲相同。電子

27、源  Crossover 直徑為10微米-20微米。 3）、肖特基熱發(fā)射電子槍     肖特基熱發(fā)射電子槍結(jié)構(gòu)原理圖   電子源為虛源，由于能量熱分散，直徑為50-100nm2、場發(fā)射電子源                    六硼化鑭熱發(fā)射陰極和熱場發(fā)射陰極      

28、60;                                    場發(fā)射陰極焊接在發(fā)叉式鎢絲上，給熱場陰極ZrO/W加熱，到1800K，熱場發(fā)射陰極曲率半徑約為300nm，      &#

29、160;                                                 &#

30、160;可以給冷場陰極W單晶，F(xiàn)lash。                 1）、熱場發(fā)射電子源（虛源）  直徑 20nm                   2）、冷場發(fā)射電子源（虛源） 直徑為5nm肖特基熱發(fā)射和場發(fā)射（冷場、熱場），電子槍結(jié)構(gòu)相同，只是發(fā)射機(jī)理油差

31、異，因此有很多共性。       束流和束斑直徑的關(guān)系，傳統(tǒng)熱發(fā)射電子束流和直徑的8/3次方成正比，肖特基熱發(fā)射和場發(fā)射電子束流和束斑直徑的2/3次方成正比。100nm以下的束斑尺寸或者10nA以下的束流，場發(fā)射具有比熱發(fā)射好的亮度，如果進(jìn)一步加大束斑尺寸，場發(fā)射亮度將不如普通熱發(fā)射。由于場發(fā)射SEM電子探針電流在nA-pA之間，當(dāng)束流保持在nA級(jí)別時(shí)，束斑直徑就已經(jīng)非常小，因此非常適合在低加速電壓條件下獲得優(yōu)越的分辨。三、電子源的亮度。  電子束幾何光柱示意圖。  電子源的平均電流密度為：電子源的孔徑角為a，單位

32、立體角中的電流密度是電子槍最重要的性能參數(shù)，被稱為電子束的亮度：          好的電子源勝過好的電磁透鏡系統(tǒng)。=(電流)/【（面積）*（立體角）】Langmuir(1937年）指出，對(duì)于高電壓來說，電子束亮度的極大值為     oJk（eVo /kT）                Jk陰極發(fā)射電流密度； 

33、60;             Vo電子槍的加速電壓；                k玻爾茲曼常數(shù)；                 T陰極發(fā)射的絕對(duì)溫度； 

34、                e電子電荷。 由電磁透鏡組成的電子光學(xué)系統(tǒng)中，電子束的斑直徑可以放大和縮小，束的張角也可以變化，但只要電子的能量不變，電子束的亮度總保持恒定。在電子光學(xué)系統(tǒng)中，任何位置電子束斑的電流密度J為。   結(jié)論：1、對(duì)于熱發(fā)射，陰極材料的功函數(shù)越低，電子槍陰極的溫度越高，電子槍的加速電壓越高，電子源的亮度越高。2、對(duì)于場發(fā)射，除了與熱發(fā)射具有共性以外，外加電場越高，亮度越高，主要賴于

35、陰極針尖曲率半徑，電子槍的像差等。  參數(shù)粗略比較: 沒有給出熱場發(fā)射掃描電鏡參數(shù)。 以下給出的肖特基FE數(shù)據(jù)完全是熱發(fā)射，  四、自給偏壓發(fā)叉式鎢燈絲電子槍可調(diào)節(jié)參數(shù): 在預(yù)定加速電壓下，影響主要參數(shù)有：燈絲溫度T，柵極偏壓Vg，燈絲高度h和柵極孔直徑d，總的電子束電流Ib。目的是選擇參數(shù)T Vg h d,使得束流在盡量小的情況下達(dá)到電子槍的最大亮度。1、燈絲溫度Tc：由于燈絲的發(fā)射電流密度隨溫度的提高而急劇增長，所以提高燈絲溫度是提高亮度的最簡單直接的方法。溫度的提高會(huì)遇到燈絲表面由于堆集而產(chǎn)生的空間電荷，會(huì)抑制發(fā)射的增加。高亮度電子槍都必須采用尖狀

36、陰極以提高陰極表面的電位梯度，消除空間電荷。提高溫度的最終限制是燈絲壽命。溫度提高，增加了電子的熱噪音，電子能量分散增加,增加了電子透鏡的色差。2、柵極偏壓Vg：燈絲、柵極串聯(lián)和陽極之間產(chǎn)生加速電場。加速電場只有通過柵極的小孔才能到達(dá)燈絲。但在燈絲和柵極之間加一個(gè)可變電阻，這樣當(dāng)電子發(fā)射后，在燈絲和柵極之間形成了偏壓。這個(gè)偏壓的存在，使得燈絲的電勢比柵極的電勢高，起到抑制燈絲電子發(fā)射的作用，引入了燈絲發(fā)射負(fù)反饋機(jī)制。隨著燈絲溫度升高，發(fā)射束流增加，偏壓隨之增加，燈絲和柵極之間的電場加大，燈絲尖端的電子束的發(fā)射面積減小，發(fā)射束流增幅降低，直到增加燈絲溫度，束流發(fā)射不再增加，這時(shí)候?qū)崿F(xiàn)燈絲發(fā)射飽和

37、。這時(shí)候的電子槍亮度是在這個(gè)條件下的最大值。            偏壓Vg是靠偏壓電阻，在束流發(fā)射條件下實(shí)現(xiàn)的，偏壓Vg隨電子槍發(fā)射電子束流的變化而改變。發(fā)射束流減小，偏壓減小，燈絲發(fā)射面積增大，從而提高了束流發(fā)射；發(fā)射束流增大，偏壓增大，燈絲發(fā)射面積減小，束流隨之減小。偏壓起到穩(wěn)定電子束流在一定小范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能。            偏壓電阻可調(diào)：在偏壓電阻一定時(shí)，

38、實(shí)現(xiàn)了電子槍飽和，再增加燈絲溫度，燈絲發(fā)射束流基本不變。亮度還可能會(huì)下降，      3、燈絲高度h 和柵極孔直徑d：為了克服空間電荷，我們必須設(shè)法提高陰極表面電場強(qiáng)度，為了降低束流，我們必須同時(shí)減小發(fā)射面積。因此應(yīng)使用盡量小的燈絲高度h，讓燈絲盡量往外突，同時(shí)采用盡量小的柵極孔徑，或者盡量高的偏壓.         降低燈絲到柵帽的距離h，減小柵極光闌直徑，有利于電子槍實(shí)現(xiàn)更高的亮度，即是可以在更高的燈絲溫度下實(shí)現(xiàn)接近理論值的最大亮度。而大的工作距離和大的柵極直徑

39、，卻很難達(dá)到理論最大亮度。       亮度的提高，以犧牲燈絲壽命為代價(jià)，大多數(shù)掃描電鏡h可調(diào)節(jié);  柵極孔徑過小，對(duì)中和燈絲變形難度加大,一般d已經(jīng)設(shè)計(jì)成最佳尺寸，操作者不可調(diào)節(jié)。     4、總電子束電流i-beam：Boersch效應(yīng)：當(dāng)較大的束流被壓縮在一個(gè)小空間中，（例如三級(jí)電子槍中的電子束交叉點(diǎn)），由于電子之間的距離較近，電子與電子之間的相互作用會(huì)加劇電子的能量分散。熱發(fā)射的初速能量分散只有0.35ev，但Boersch效應(yīng)使它增至1-2ev。束流越大能量分散也隨之增大，所以在要求低能量分散的場合，把電子強(qiáng)的總束流減小到一定程度，是有益的。五、電子槍的對(duì)中：