[实用新型]无磁环境扫描电子显微镜

说明书

本实用新型涉及一种无磁环境扫描电子显微镜，包括：样品台，用于放置样品；电子源，用于产生电子束；聚光镜，用于所述电子源产生的电子束进行第一级汇聚；磁透镜，设于所述聚光镜与样品台之间；且所述磁透镜的极靴与样品台上的样品之间的距离为100mm‑200mm，所述磁透镜用于对所述聚光镜汇聚后的电子束的进行第二级汇聚；静电透镜，设于所述磁透镜与所述样品台之间，用于对经所述磁透镜汇聚后的电子束进行聚焦；及电子探测器。上述无磁环境扫描电子显微镜，通过将磁透镜的极靴与样品台上的样品之间的距离设为100mm‑200mm，使磁性样品不受磁透镜的磁场影响，有效确保样品台上的磁性样品保持原有的磁化状态。

技术领域

本实用新型涉及电子显微镜技术领域，特别是涉及一种无磁环境扫描电子显微镜。

背景技术

扫描电子显微镜是在微米和纳米尺度观察材料微观结构和成分的重要显微工具。扫描电子显微镜通过多级磁透镜将电子束聚焦至纳米尺寸，并通过线圈偏转样品表面扫描，通过接收受电子轰击后产生的二次电子、背散射电子、X射线、透射电子等信号，并通过电子电路进行信号处理在计算机中生成材料结构和成分纳米尺度显微图像。扫描电子显微镜电子照明系统一般由聚光镜和磁物镜系统构成，靠近样品的磁物镜为通过线圈在磁性极靴中激励磁场，利用磁场聚焦电子并入射至样品。

传统的扫描电子显微镜的磁物镜由磁透镜构成，磁物镜通过能产生高磁场的磁性材料加工成磁性透镜，将由聚光镜聚焦成的电子束进一步进行聚焦，形成纳米级的电子束，并照射到样品上进行扫描观察；同时，为获得最大放大倍数，样品距磁透镜的极靴的距离仅为0.5mm-10mm。由于磁物镜本身由强磁场材料构成，磁物镜的磁场会影响磁性样品的磁性状态，因此传统的扫描电子显微镜无法对磁性样品磁性结构进行观察；且由于磁物镜的强磁场，如果样品为粉末磁性样品，则磁性粉末会受强磁场的吸引而分布于磁物镜的极靴，从而导致磁物镜受到损坏。

实用新型内容

基于此，有必要针对目前传统技术的问题，提供一种无磁环境扫描电子显微镜。

一种无磁环境扫描电子显微镜，包括：

样品台，用于放置样品；

电子源，用于产生电子束；

聚光镜，用于所述电子源产生的电子束进行第一级汇聚；

磁透镜，设于所述聚光镜与样品台之间；且所述磁透镜的极靴与样品台上的样品之间的距离为100mm-200mm，所述磁透镜用于对所述聚光镜汇聚后的电子束的进行第二级汇聚；

静电透镜，设于所述磁透镜与所述样品台之间，用于对经所述磁透镜汇聚后的电子束进行聚焦；及

电子探测器，用于接收电子束经所述静电透镜聚焦后投射至所述样品上产生的散射电子、二次电子及透射电子。

上述无磁环境扫描电子显微镜，通过将磁透镜的极靴与样品台上的样品之间的距离设为100mm-200mm，以增大磁透镜的极靴与样品台上的样品之间的距离，同时通过静电透镜用于最后聚焦电子束并靠近样品台上的磁性样品，以获得正常无磁环境扫描电子显微镜放大观察功能外，使磁性样品不受磁透镜的磁场影响，有效确保样品台上的磁性样品保持原有的磁化状态，可通过电子探测器获取磁性样品的磁结构信号。可对磁性纳米粉末样品进行常规结构、形貌与成分高分辨率观察，磁性纳米粉末样品进不处于强磁场环境中，不会被磁透镜的磁场吸引从而破坏无磁环境扫描电子显微镜的工作状态。

在其中一个实施例中，还包括样品室及镜筒，所述镜筒设置在所述样品室上并与所述样品室连通；所述样品台及所述电子探测器设置在所述样品室内；所述电子源、所述聚光镜、所述磁透镜及所述静电透镜均设置在所述镜筒内。

在其中一个实施例中，还包括真空系统，所述真空系统连通所述样品室及所述镜筒。

在其中一个实施例中，所述静电透镜与所述样品台上的样品之间的距离为0.5mm-10mm。