[发明专利]针尖状阴极

说明书

本发明《针尖状阴极》属于电子仪器仪表领域，

关于此发明以前的现有技术可参考科学出版社出版〔日〕东升著的《电子显微镜的世界》P121-P122原有技术使E.W.Müller的场离子显微镜只能观察高熔点的金属样品，还是电子源针尖本身的像，因此它没有提供给人观察非电子源本身的许多种样品中各个原子中的负电荷电子的实用功能。

本发明的具体技术措施于电镜摄像装置、电视机、投影电视机的目的是要使之能应用于冶金、农业、医疗、医药、生物化学、材料生产、研究和教学等领域。

其具体技术措施如下：本发明如附图1所示，

样品针尖（曲率半径约500～15000）〔3〕，扫描电子束针尖〔4〕漏斗状电容介质加料钛酸钡〔13〕〔14〕、针尖固定保护结构（普通陶瓷等绝缘介质）〔20〕、负电子聚束环〔5〕〔6〕。

如说明书附图2电子显微镜的原理总图所示加直流电压于导电靶阳极、阳极环与（样品和扫描电子束）针尖状阴极，负电子聚束环，电容介质加料钛酸钡陶瓷质漏斗，它们的中心线都一致，将它们密封于抽真空的容器内组成本电子显微镜的本体，电子显微镜本体外壳内应抽真空，真空度达到（10^-5或10^-7）乇以上，本体外附有图像讯号前置放大器和19吋电视机相连接，並将此电视机图像讯号输出至录放像机录像后，将录像磁带的图像讯号再送至投影电视机投影在相当长阔的大屏幕上，用来显示样品表面有50个原子以上时各个原子中的负电子的投影平面像;或者配用放大眼镜用来放大观察电视机荧屏像。将摄像装置电视机投影电视机的热阴极都改用针尖状阴极针尖状阴极场发射很细的电子束的（1）金属针尖的曲率半径可从500至15000左右，此外和样品针尖一样配有负电子聚束环，在一切阴极针尖装一负电子聚束环如图2中〔5〕〔6〕所示此环对于针尖的电压大小可调节。导电靶面积尽可能适当大些，並尽可能地增加摄像管和电视机和投影电视机的每帧扫描行数及帧频，且应与负电子束的粗细相配合，目的是使显微图像分辨率尽可能地高，图像各细节清晰。

（2）在阳极环和样品阴极针尖之间使用加料钛酸钡陶瓷料烧成漏斗状的结构，示于图2〔13〕，

在导电靶或者电视机荧光屏和扫描电子束阴极针尖之间同样用加料钛酸钡陶瓷料烧成漏斗状的结构，示于图2〔14〕，同时阳极环或荧光屏相对于针尖的电容面积还应加大使针尖表面的电荷量更多。

（3）放样品的阴极棒如附图1所示

观察非电子源本身的样品是涂粘在样品针尖上的。

加工成图1的结构，由硫酸电解腐蚀法加工获得，如图3所示，除了不想被腐蚀的部份用防腐剂涂覆外，针尖在BaTiO₃烧结成漏斗状结构时若被BaTiO₃盖住针尖端面由硫酸水溶液电解腐蚀至表计指示的导电电流突然增大时使灵敏电流继电器K动作，动作电流可以适当整定，使加在针尖阴极（+）和极板〔1〕（-）的电压迅速反向，並即用清水冲去，硫酸水溶液，停止腐蚀。

与现有技术相比本发明《针尖状阴极》

实施极效果是电子显微镜具有既能观察较大而全面的视野又能有很高的分辨率，可观察到各个原子中负电子的分布投影平面像;可以观察高熔点金属及非高熔点金属晶格各原子中的负电荷电子分布的投影平面像，电子源本身及非电子源本身的样品的投影平面像，扩大了可以观察样品的种类和范围，

而设备本体结构简单，体积较小，无需超高直流电压，抽真空速率高，制造成本较超高电压电子显微镜低得多，因此它可在冶金、医疗、医药、生物化学、材料工程、物理、化学教学和研究等等各个领域中广泛应用。且便于录像，电视广播和教学、研究、性能优良;有助于进一步了解微观世界的秘密，为工业材料、遗传工程、医学、农业的大发展提供依据。

附图1、样品针尖（曲率半径约500～15000）〔3〕漏斗状电容介质加料钛酸钡〔13〔14〕针尖固定保护结构（普通陶瓷等绝缘介质）〔20〕。扫描电子束针尖〔4〕、负电子聚束环〔5〕，〔6〕，

附图2电子显微镜的原理总图，包括电子显微镜的本体外壳〔7〕，本体内有导电靶〔1〕、阳极环〔2〕，阴极棒样品针尖〔3〕，摄像装置的扫描电子束的针尖状阴极〔4〕、针尖扫描电子束的聚束环〔5〕，样品针尖负电子聚束环〔6〕，外附前置放大器〔8〕，电视机〔9〕，录放像机〔10〕投影电视机〔11〕，投影大屏幕〔12〕，漏斗状电容介质钛酸钡陶瓷〔13〕、〔14〕，倍压整流得的直流电源（示意符号）〔15〕，摄像装置的行扫描偏转线圈〔16〕、阳极环〔17〕。