[实用新型]加热发叉结构、热场发射电子源及电子显微镜

说明书

本实用新型提供了一种加热发叉结构、热场发射电子源及电子显微镜，涉及电子显微镜技术领域，解决了加热发叉及位于其端部的发射针尖易与外界振源发生共振，影响成像的技术问题；该加热发叉结构包括具有第一加热部和第二加热部的加热发叉本体，第一加热部和第二加热部连接形成V型结构，V型结构的上部用以与接线柱连接，其下部为用以与发射针尖连接的尖端；且第一加热部和第二加热部均呈条带状；本实用新型加热发叉本体中的第一加热部和第二加热部均为条带状，在与接线柱连接时结构更为稳定，通过将加热发叉的形状由丝状改进为条带状，提高了加热发叉本体的固有频率，防止加热发叉本体与外界振动源产生共振，起到抗振的效果。

技术领域

本实用新型涉及电子显微镜技术领域，尤其是涉及一种加热发叉结构、热场发射电子源及电子显微镜。

背景技术

电子显微镜是当代重要的科学研究、工程观察和量测仪器，在物理、材料、化学、生命等科研领域，半导体先进制程、工程材料检测等工业领域发挥着巨大的作用。

电子源是其关键零部件之一，电子源的特性往往决定了电子显微镜的主要性能。以扫描电子显微镜为例：低端扫描电镜均使用发叉式热阴极(钨丝、六硼化镧)作为电子源，中高端电镜使用冷场发射单晶钨以及热场发射氧化锆- 单晶钨电子源。热场发射电子源具有亮度高、束流大、寿命长、束流稳定等特点，应用最为广泛。

热场发射电子源的加热发叉为0.125mm直径的多晶细钨丝。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：在实际使用中，由于机械振动不可避免，位于加热发叉顶端的发射针尖(通常为单晶钨针尖)在外界振动的激励下发生共振。此微小振动可造成电子显微镜在高分辨模式下图像模糊或者产生波纹状干扰。上述加热发叉及发射针尖在外界振动时发生共振的问题，一直没有得到解决。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种加热发叉结构、热场发射电子源及电子显微镜，以解决现有技术中存在的加热发叉及位于其端部的发射针尖易与外界振源发生共振，影响成像的技术问题；本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的加热发叉结构，包括具有第一加热部和第二加热部的加热发叉本体，其中：

所述第一加热部和第二加热部连接形成V型结构，所述V型结构的上部用以与接线柱连接，其下部为用以与发射针尖连接的尖端，且所述第一加热部和第二加热部均呈条带状。

优选的，所述第一加热部和所述第二加热部的侧部形成有平面状的加热发叉面。

优选的，条带状所述第一加热部和所述第二加热部的底部配合形成所述V 型结构的尖端，且所述尖端底部呈直线状。

优选的，所述发射针尖位于第一加热部和第二加热部相接位置的中部。

优选的，所述第一加热部和所述第二加热部位为分体式结构或一体式结构。

优选的，所述第一加热部和所述第二加热部均为由多晶钨制成的条带状结构。

本实用新型还提供了一种热场发射电子源，包括发射针尖和上述加热发叉结构。

优选的，所述发射针尖包括单晶钨尖和包覆于所述单晶钨尖表面的氧化锆层。

优选的，所述热场发射电子源还包括接线柱、陶瓷座和肖特基抑制极，其中：

所述肖特基抑制极位于所述陶瓷座外，两根所述接线柱的一端穿过所述陶瓷座且另一端延伸出所述陶瓷座外，呈条带状的所述第一加热部和所述第二加热部分别连接于两跟所述接线柱的相对侧面。

本实用新型还提供了一种电子显微镜，包括上述热场发射电子源。