[发明专利]扫描电子显微镜

权利要求书

1.一种扫描电子显微镜，其中具有：

一个电子源，包括一个阴极，以产生一次电子，一个阳极以加速所述阴极发出的一次电子至所述阳极电势；

一个高压管系统，包括上高压管和下高压管两个部分，二者由不同的电源供电；

一个光阑选择装置，以选择不同的电子束电流；

一个闪烁体探测器系统，以探测样品在所述一次电子束照射下发出的二次电子及背散射电子；

一个物镜聚焦系统，以会聚所述一次电子到样品上；

一个电磁复合的偏转扫描系统，以偏转所述一次电子；

一个屏蔽电极，位于物镜和样品之间；

一个样品台；

其中所述上高压管和所述阳极的电势相同。

2.根据权利要求1的扫描电子显微镜，其特征在于，

所述电子源为氧化锆/钨热场发射电子源，所述氧化锆/钨热场发射电子源在结构上含有阴极和阳极，所述阴极和阳极之间电势差的值为10 000～30 000V之间某一恒定值，所述阴极电势相对于地电势，变化范围是0～-30 000V。

3.根据权利要求1的扫描电子显微镜，其特征在于，

所述上高压管和下高压管各自由不同电源供电，可具有相同或不同的电势，下高压管相对于地电势一直为正的高电势，其变化范围是0～15 000V。

4.根据权利要求1的扫描电子显微镜，其特征在于，

所述上高压管和下高压管是同样孔径，以缝隙隔开，或是其中一个的外径小于另一个的内径，并伸入后者一些，上高压管和下高压管交接处可以位于所述闪烁体探测器系统上方，或位于所述电磁复合的偏转扫描系统的上方。

5.根据权利要求1的扫描电子显微镜，其特征在于，

所述光阑选择装置，位于所述阳极与所述上高压管的下端面之间。

6.根据权利要求1的扫描电子显微镜，其特征在于，

所述闪烁体探测器系统，包括4个独立的闪烁体探测器，围绕系统光轴分布，以探测不同区域或样品上不同方向发出的二次电子和背散射电子。

7.根据权利要求1或6的扫描电子显微镜，其特征在于，

所述闪烁体探测器系统位于所述下高压管内，和所述下高压管电势保持一致。

8.根据权利要求1的扫描电子显微镜，其特征在于，

所述屏蔽电极位于侧极靴物镜和所述样品之间，由软磁材料制成，与所述侧极靴物镜共同构成物镜聚焦系统，以缩短工作距离，减小像差。

9.根据权利要求1的扫描电子显微镜，其特征在于，

所述屏蔽电极与所述样品台构成减速装置，样品台电势在-3000～3 000V之间，所述屏蔽电极相对所述样品台电势变化范围是-3 000～3 000V，以减速所述一次电子束，同时可以加速或抑制所述样品上发出的二次电子。

10.根据权利要求9的扫描电子显微镜，其特征在于，

所述减速装置与所述下高压管的下端面构成了静电聚焦透镜

11.根据权利要求8的扫描电子显微镜，其特征在于，

采用了电磁复合的偏转扫描系统，所述的偏转扫描系统具有至少两个磁偏转器和一个静电偏转器；其中，所述的至少两个磁偏转器配合使用来实现慢速、高精度的小视场扫描；所述的一个静电偏转器来实现快速和高分辨大视场扫描。

12.根据权利要求11的扫描电子显微镜，其特征在于，

所述电磁复合的偏转扫描系统中，所采用的磁偏转器在所述侧极靴物镜与所述下高压管之间。

13.根据权利要求11的扫描电子显微镜，其特征在于，

所述静电偏转器在所述侧极靴物镜的下极靴和所述屏蔽电极之间。