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電子束穿過鏡筒——由一組透鏡組成，透鏡把電子束聚焦到樣品表面上。電子顯微鏡透鏡可以是靜電的，也可以是有磁性的，這取決于它們是用靜電場(chǎng)還是磁場(chǎng)來聚焦電子束。為了更好地理解這些透鏡的工作原理，讓我們回過頭來看看電子是如何在靜電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的。[1,2]

導(dǎo)向板

電子是帶負(fù)電的粒子，在高能量的鏡筒中穿行。使這些粒子偏轉(zhuǎn)的一種方法是讓它們通過由兩個(gè)板塊在電勢(shì)+ U和- U上產(chǎn)生的電場(chǎng)，如圖1a所示。

在電場(chǎng)的影響下，電子的偏轉(zhuǎn)角度取決于電子能量，板塊之間的電場(chǎng)以及板塊的長(zhǎng)度。

電子的速度越快或能量越強(qiáng)，偏轉(zhuǎn)角度就會(huì)越小。電場(chǎng)越高，板塊越長(zhǎng)，偏轉(zhuǎn)角度越大。一個(gè)由兩種不同電位板組成的裝置稱為導(dǎo)向板。

為了得到一個(gè)靜電透鏡，可以考慮反射導(dǎo)向板，這樣，在光軸上運(yùn)動(dòng)的電子可以聚焦在同一點(diǎn)上，如圖1b所示。

電場(chǎng)只存在于電子開始進(jìn)入和結(jié)束電子行程的過程，我們?nèi)绾文艿玫较駡D1b所示的透鏡效應(yīng)?這個(gè)問題的答案在于，只要有透鏡效應(yīng)，電子束的能量就會(huì)產(chǎn)生改變，這意味著電子要么加速要么減速。這可以通過在電子束周圍的不同電勢(shì)來完成。

圖1： （a）電子束導(dǎo)向板和（b）靜電透鏡。