一个第一阳极，此电压不能加得太高（只加5KV），以免引起放电把灯丝打钝。在其下在加几十KV的第二阳极作静电系统，聚焦电子束并加速。

图6-3 LaB6电子枪的结构原理图

热阴极FEG可克服冷阴极FEG的上述缺点。在施加强电场的状态下，如果将发射极加热到比热电子发射低的温度（1600-1800K），由于电场的作用，电子越过变低的势垒发射出来，这杯称为肖特基效应。由于加热，电子的能量发散为0.6-0.8eV，较冷阴极稍大，但发射不产生粒子吸附，发射噪声大大降低，而且不需要闪光处理，可以得到稳定的发射电流。

高亮度的LaB6和场发射电子枪特别适用于高分辨成像和微区成分分析，但它们的价格昂贵，尤其是场发射电子枪，而且为了保持电子枪的寿命和发射率，它们需要很高的真空度，各种电子枪的特性的比较列于表6-1中。

表6-1 各种电子枪特性比较

图6-4 典型的磁透镜剖面图

聚光镜 在光学显微镜中，旋转对称的玻璃透镜可使可见光聚焦成像，而特殊分布的电场、磁场，也具有玻璃透镜类似的作用，可使电子束聚焦成像。人们把静电场做成的透镜称为“静电透镜”（如电子枪中三极静电透镜）；把用电磁场做成的透镜称为“电磁透镜”。透射电子显微镜的聚光镜、物镜、中间镜和投影镜均是“电磁透镜”。图6-4是一个典型的电磁透镜的剖面图。它是一个软磁铁壳、一个短线圈和一对中间嵌有唤醒黄铜的极靴组成的。软磁体可以屏蔽磁力线，减少漏磁；高磁导率的材料制成的极靴在环形间隙中可获得更强的磁场，形成近似理想的“薄透镜”。聚光镜的作用是会聚从电子枪发射出来的电子束，控制束斑尺寸和照明孔径角。仙子啊的高性能透射电子显微镜都采用双聚光镜系统。第一聚光镜为一个短焦距强磁透镜，其作用是缩小束斑，通过分级固定电流，使束斑缩小约为0.2-0.75μm；第二聚光镜是一个长聚焦弱磁透镜，以致使它和物镜之间有足够的工作距离，用以放置样品室和各种探测器附件。第二斑尺寸约为0.4-1.5μm。在第二聚光镜下方，常有不同孔径的活动光阑，用来选择不同照明孔径角。为了消除聚光镜的像散，在第二聚光镜下方装有消像散器。另外，为了

能方便地调整电子束的照明位置，在聚光镜与样品之间设有一个电子束对中装置，实施电子束平移和倾斜调整。它是通过电磁激励的偏转线圈来实现调节的，其原理见图6-5。

图6-5 聚光镜电子束对中系统工作原理图

如果下线图和上线圈均使电子束偏转相同角度，但两者偏转方向相反，则会得到单纯的平移，移动距离d=sθ，如果下线圈反向偏转角度大于上线圈，其为θ+α，可得sθ=Lα，则可使照明束斑不移动，仍在光轴上。

（2）样品室。 它的主要作用通过样品室承载样品台，并能使样品移动，以便选择感兴趣的样品视域，在借助双倾样品座（见图6-6a），以使样品位于所虚的晶体位向进行观察。样品室内还可分别装上具有加热、冷却或拉伸等各种功能的侧插式样品座（见图6-6b），以满足相变、形变等过程的动态观察，但动态拉伸观察样品座原先只具有单倾功能，即只能使样品绕样品杆长轴方向旋转。样品台及其双倾旋转方向示意图如图6-6a所示。

图6-6 双倾样品座倾旋转方向和加热、冷却双倾座

（3）成像系统。 成像系统是由物镜、中间镜和投影镜组成。物镜是成像系统的第一级透镜，它的分辨本领决定了透射电子显微镜的分辨率。因此，为了获得最高分辨、高质量的图像，物镜采用强激磁、短焦距透镜以减少像差，借助物镜光阑降低球差，提高衬度，配有消像散器消除像散。中间镜和投影镜是将来自物镜给出的样品形貌像或衍射花样进行分级放大。

（4）图像观察与记录系统。 该系统由荧光屏、照相机和数据显示器等组成。投影镜给出的最终像显示在荧光屏上以被观察，当荧光屏被竖起时，就被记录在其下方的照相底片上。

（5）真空和供电系统。 真空系统是为了保证电子在镜筒内整个狭长的通道中不与空气分子碰撞而改变电子原有的轨迹，同时为了保证高压稳定度和防止样品污染。不同的电子枪要求不同的真空度。一般常用机械泵加上油扩散泵抽真空，为了降低真空室内残余油蒸汽含量或提高真空度，可采用双扩散泵或改用无油的涡轮分子泵。

供电系统主要提供稳定的加速电压和电磁透镜电流。为了有效地减小色差，一般要求加速电压稳定在每分钟10-3-10-6；物镜是决定显微镜分辨本领的关键，对物镜电流稳定度要求更高，一般为2×10-6/min，对中间镜和投影镜电流稳定度要求可比物镜低，约为5×10-6/min