1．电子发射源

热场在总发射电流（Total emission current）、最大探针电流（Maximum probe current）、电子束噪声（Beam noise）、发射电流漂移（Emission current drift）、工作真空（Operating vacuum）、阴极还原（Cathode regeneration）、对外部影响的敏感性（Sensitivity to external influence）等方面都具有绝对的优势。这些参数直接影响电镜的性能，这也是冷场发射所望尘莫及。

2．电镜性能

2.1  稳定性

冷场发射电镜灯丝要吸附电子枪内的残留气体，随着时间的增长，发射电流越来越不稳定，需要定时（大约8小时一次）进行加热还原（flash，约需半小时），给使用维护带来不便。而热场发射电镜无此烦恼。

热场发射电镜的发射电流稳定度较好，漂移小于0.5%/h（ZEISS电镜可达到0.2%/h），而冷场发射则比这要大一个数量级。

2.2  最大探针电流

热场发射电镜探针电流一般可达20nA，而冷场电镜却要低约1个数量级。热场发射电子枪面积较冷场发射电子枪面积大20倍，发射电流高50倍，这种较大的虚拟源尺寸给热场带来优点：真正的敏感性大幅度降低。而冷场受震动敏感性影响不利于高倍观察。探针电流较大，适合全面分析，可容易进行 BSE、EDS、WDS、EBSD、CL 等分析。而一般冷场发射探针电流达不到这个数量级，只能进行粗略的能谱分析，有些分析工作（如波普、电子衍射、印迹荧光等）在冷场电镜上难以进行。

探针电流较大，可达20nA，适合全面分析，可容易进行 BSE、EDS、WDS、EBSD、CL 等分析。而一般冷场发射探针电流达不到这个数量级，只能进行粗略的能谱分析，有些分析工作（如波普、电子衍射、印迹荧光等）在冷场电镜上难以进行。

2.3 工作真空度

热场发射电镜电子枪所需的工作真空度较低（≤1x10-8hPa），比较容易达到，一般只用一级离子泵就可以了。而冷场电镜的工作真空度要高2个数量级，一般要用两级离子泵，对真空密封等要求苛刻、娇气，难以维护。冷场发射电镜样品室的真空度要求也较高，这对于不太清洁、含水、含油、有气体析出的样品，抽真空就很困难。

维护成本：热场电镜相对比较高，大约每年贵1000美元左右。

样品大小：热场电镜由于对真空度的要求相对低，所以可实现大样品室，热场电镜可以实现200mm的样品进行观察，移动范围比较大，都大于125mm。由于冷场电镜真空度比较高，所以，试样只能要求小样品，并且换样非常麻烦，通过交换仓来实现，操作非常繁琐。

来，关注个有意思的公号，新能源前线（energysci）!

1．电子发射源

热场在总发射电流（Total emission current）、最大探针电流（Maximum probe current）、电子束噪声（Beam noise）、发射电流漂移（Emission current drift）、工作真空（Operating vacuum）、阴极还原（Cathode regeneration）、对外部影响的敏感性（Sensitivity to external influence）等方面都具有绝对的优势。这些参数直接影响电镜的性能，这也是冷场发射所望尘莫及。

2．电镜性能

2.1  稳定性

冷场发射电镜灯丝要吸附电子枪内的残留气体，随着时间的增长，发射电流越来越不稳定，需要定时（大约8小时一次）进行加热还原（flash，约需半小时），给使用维护带来不便。而热场发射电镜无此烦恼。

热场发射电镜的发射电流稳定度较好，漂移小于0.5%/h（ZEISS电镜可达到0.2%/h），而冷场发射则比这要大一个数量级。

2.2  最大探针电流

热场发射电镜探针电流一般可达20nA，而冷场电镜却要低约1个数量级。热场发射电子枪面积较冷场发射电子枪面积大20倍，发射电流高50倍，这种较大的虚拟源尺寸给热场带来优点：真正的敏感性大幅度降低。而冷场受震动敏感性影响不利于高倍观察。探针电流较大，适合全面分析，可容易进行 BSE、EDS、WDS、EBSD、CL 等分析。而一般冷场发射探针电流达不到这个数量级，只能进行粗略的能谱分析，有些分析工作（如波普、电子衍射、印迹荧光等）在冷场电镜上难以进行。

探针电流较大，可达20nA，适合全面分析，可容易进行 BSE、EDS、WDS、EBSD、CL 等分析。而一般冷场发射探针电流达不到这个数量级，只能进行粗略的能谱分析，有些分析工作（如波普、电子衍射、印迹荧光等）在冷场电镜上难以进行。

2.3 工作真空度

热场发射电镜电子枪所需的工作真空度较低（≤1x10-8hPa），比较容易达到，一般只用一级离子泵就可以了。而冷场电镜的工作真空度要高2个数量级，一般要用两级离子泵，对真空密封等要求苛刻、娇气，难以维护。冷场发射电镜样品室的真空度要求也较高，这对于不太清洁、含水、含油、有气体析出的样品，抽真空就很困难。

维护成本：热场电镜相对比较高，大约每年贵1000美元左右。

样品大小：热场电镜由于对真空度的要求相对低，所以可实现大样品室，热场电镜可以实现200mm的样品进行观察，移动范围比较大，都大于125mm。由于冷场电镜真空度比较高，所以，试样只能要求小样品，并且换样非常麻烦，通过交换仓来实现，操作非常繁琐。

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