掃描電鏡最常用的電子槍是鎢陰極或發(fā)卡形鎢燈絲,它在加熱到2700K(鎢燈絲的逃
逸電勢(shì))時(shí)發(fā)射電子。Wehnelt圓柱體(控制極)環(huán)繞著燈絲,并保持比燈絲稍負(fù)的電
位。Wehnelt圓柱體控制著離開電子槍的電子數(shù)目,并將電子集中在Wehnelt圓柱體和陽(yáng)
極間的交叉點(diǎn)。陽(yáng)極基于選定的電壓(500eV到30kV)加速電子,電壓來(lái)自高負(fù)電位的
冷場(chǎng)發(fā)射槍就是在發(fā)卡形鎢燈絲上焊接一個(gè)帶尖銳(100nm)的.單晶鎢絲,由于尖頂極
尖銳,因此電場(chǎng)相當(dāng)集中,當(dāng)鎢絲比第一陽(yáng)極電勢(shì)偏負(fù)(3一5kV)時(shí),無(wú)需熱量,電子即
可直接“穿隧”通過(guò)此狹隘能障并離開電極,其結(jié)果是得到極細(xì)而具高電流密度的電子束,
因而亮度高。第二陽(yáng)極設(shè)置操作電壓。冷場(chǎng)發(fā)射需要更高的真空度以支持穩(wěn)定的發(fā)射。
針尖表面的氣體原子會(huì)妨礙發(fā)射,因此鎢絲要定時(shí)短暫加熱到2500K以除去所吸附
的氣體原子(此過(guò)程稱為flashing)。場(chǎng)發(fā)射的優(yōu)點(diǎn)是電子源很小,因此需要很小的縮放倍數(shù)
來(lái)產(chǎn)生1 -2nm的點(diǎn),由于光束的能量散布很低,低壓狀態(tài)下的效果也很好。