近代物理实验 物理系黄冠00104035 3.本实验在操作中哪个步骤误操作将使实验无法进行? 答:实验中将待观察样品生长面放反是容易犯的错误,并将导致实验无法进行。忘记对电镜抽真空 也将导致实验无法进行。不通空气就取出样品架也会损害仪器导致实验无法进行。 4.如何测量金刚石晶粒的颗粒度? 答:使用图像下端的标出的单位长度比例尺丈量图像中晶粒的尺寸,可以作为其颗粒度。 5.如何测量金刚石膜的厚度? 答:先将生长好金刚石薄膜的样品的一角打磨掉,然后转动调节钮将样品在样品室中转九十度,使 得打磨掉的一面在屏幕上正示。使用图像下端的标出的单位长度比例尺读出金刚石膜的厚度。 我们用这种方法测得样品4金刚石膜厚约2*103米(见胶片3)。 6.如何能使扫描电镜尽可能长时间保持在高真空状态? 答:实验中不要取出样品架,或者每次对样品架进行操作后记得抽至高真空,并保持高真空HGH 指示灯亮。 7.为什么要水冷?如果突然停水仪器会有什么反应? 答:使用水冷是扩散泵的工作原理要求的 扩散泵油锅中的泵油在真空中加热到沸腾温度(约200℃)产生大量的油蒸汽,油蒸汽经导流管 由各级喷嘴定向高速喷出。由于扩散泵进气口附近被抽气体的分压力高于蒸汽流中该气流的分 压力,所以被抽气体分子就不断地扩散到蒸汽流中。油蒸汽撞击被抽气体分子,使被抽气体分 子沿蒸汽流束的方向高速运动。气体碰到泵壁又反射回来在受到蒸汽流的碰撞而重新沿蒸汽流 方向流向泵壁。经过几次碰撞后,气体分子被压缩到低真空端,再由下几及喷嘴喷出的蒸汽流 进行多级压缩,最后由前级真空泵抽走。而油蒸汽在冷却的泵壁上被冷凝后又返回到油锅中重 新被加热,如此循环工作。 如果突然停水,真空泵则不能正常工作,电镜的真空度就不能保证,甚至会使灯丝烧毁。 【问题与讨论】 1.影响扫描电子显微镜分辨率的因素 ①电子探针(扫描电子束)的直径 电子枪的热阴极发出的电子受阳极电压加速形成笔尖状电子束。经过多个电磁透镜的会聚,在样 品表面会聚成一个直径可小到1-10nm的细束,也称电子探针。在末透镜上部的扫描线圈作用下,细 电子束在样品表面作光栅状扫描。然后由探测器接收到反射和散射电子信号。 所以,SEM的分辨率不可能比电子探针的直径更小。 ②二次电子和背散射电子的产生区域 在实验中,老师告诉我一个提高SEM分辨率的方法是在减小电子探针的基础上把被观测材料做近代物理实验 物理系 黄冠 00104035 3. 本实验在操作中哪个步骤误操作将使实验无法进行？ 答：实验中将待观察样品生长面放反是容易犯的错误，并将导致实验无法进行。忘记对电镜抽真空 也将导致实验无法进行。不通空气就取出样品架也会损害仪器导致实验无法进行。 4. 如何测量金刚石晶粒的颗粒度？ 答：使用图像下端的标出的单位长度比例尺丈量图像中晶粒的尺寸，可以作为其颗粒度。 5. 如何测量金刚石膜的厚度？ 答：先将生长好金刚石薄膜的样品的一角打磨掉，然后转动调节钮将样品在样品室中转九十度，使 得打磨掉的一面在屏幕上正示。使用图像下端的标出的单位长度比例尺读出金刚石膜的厚度。 我们用这种方法测得样品 4 金刚石膜厚约 2*10-5米（见胶片 3）。 6. 如何能使扫描电镜尽可能长时间保持在高真空状态？ 答：实验中不要取出样品架，或者每次对样品架进行操作后记得抽至高真空，并保持高真空 HIGH 指示灯亮。 7. 为什么要水冷？如果突然停水仪器会有什么反应？ 答：使用水冷是扩散泵的工作原理要求的： 扩散泵油锅中的泵油在真空中加热到沸腾温度（约 200℃）产生大量的油蒸汽，油蒸汽经导流管 由各级喷嘴定向高速喷出。由于扩散泵进气口附近被抽气体的分压力高于蒸汽流中该气流的分 压力，所以被抽气体分子就不断地扩散到蒸汽流中。油蒸汽撞击被抽气体分子，使被抽气体分 子沿蒸汽流束的方向高速运动。气体碰到泵壁又反射回来在受到蒸汽流的碰撞而重新沿蒸汽流 方向流向泵壁。经过几次碰撞后，气体分子被压缩到低真空端，再由下几及喷嘴喷出的蒸汽流 进行多级压缩，最后由前级真空泵抽走。而油蒸汽在冷却的泵壁上被冷凝后又返回到油锅中重 新被加热，如此循环工作。 如果突然停水，真空泵则不能正常工作，电镜的真空度就不能保证，甚至会使灯丝烧毁。 【问题与讨论】 1．影响扫描电子显微镜分辨率的因素 ①电子探针（扫描电子束）的直径 电子枪的热阴极发出的电子受阳极电压加速形成笔尖状电子束。经过多个电磁透镜的会聚，在样 品表面会聚成一个直径可小到 1-10nm 的细束，也称电子探针。在末透镜上部的扫描线圈作用下，细 电子束在样品表面作光栅状扫描。然后由探测器接收到反射和散射电子信号。 所以，SEM 的分辨率不可能比电子探针的直径更小。 ②二次电子和背散射电子的产生区域 在实验中，老师告诉我一个提高 SEM 分辨率的方法是在减小电子探针的基础上把被观测材料做