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视频显微镜信号电流的接收和放大

视频显微镜在高放大倍数下工作时,电子束流是10的负11次方安量级。在较低的放大倍数下,最好用较大的电流。离开试样的二次电子电流可能是同样的数量级,但很多情况下,能接收到的只是其中的一部分二次电子。于是我们面临着这样的一个问题,即将一个不比10的负12次方安大很多的输入电流,经放大后把输出信号送到显示单元的问题。

很明显,这需要很高的放大倍数。我们必须考虑这种放大器应该具有那些特性。首先是带宽问题:假定扫描一副N行的画面的时间为t,当入射探针从一个象素移到另一个像素时,进入放大器的信号波形取决于来自式样上的电流变化情况,若像素或“白”或“黑”地连续变化,则信号应包含有最高的频率成分。在此情况下,如果探针大小可以忽略 不计,则输入信号波形是方波,且“开”和“关”的时间都是t/N.N。所以信号周期将是2t/N.N,而频谱的基波是N.N/2t。实际上,探针的直径往往可以与式样上象素的宽度相比拟,而在该面积内探针电流密度也是不均匀的。由此可以看出,虽然放大信号的基本频率仍然是N.N/2t,但信号的波形,其高次谐波的幅度既与试样表面的情况、也与探针的特性有关。

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