科學儀器電子源用鎢絲

鎢絲作為科學儀器電子源，主要因其高熔點、耐腐蝕性和良好的熱電子發射性能被廣泛應用。

一、鎢絲的特點

1. 高熔點：鎢的熔點高達3422°C，使其能在高溫下穩定工作，適合需要高熱電子發射的場景。

2. 熱電子發射：鎢絲通過加熱（通常通過電流）可發射大量電子，符合理查森-杜什曼方程，發射電流密度與溫度的平方成正比。

3. 機械強度和穩定性：鎢絲在真空環境中具有優異的化學穩定性和機械強度，適合長期使用。

4. 可控性：通過調節電流可精確控制鎢絲溫度，從而調節電子發射強度。

二、鎢絲在科學儀器中的應用

1. 掃描電子顯微鏡（SEM）：

鎢絲常用作SEM的熱陰極電子源。加熱鎢絲產生電子束，用於樣品表面成像。

優點：成本低，易於製造和維護；缺點：電子束亮度較低，解析度受限。

2. 透射電子顯微鏡（TEM）：

在低端或教學用TEM中，鎢絲作為電子源，提供穩定的電子流。

相比場發射源，鎢絲電子源的能量分散較大，適合對解析度要求不高的應用。

3. X射線管：

鎢絲作為陰極發射電子，轟擊陽極靶材產生X射線，用於X射線光譜儀或CT設備。

4. 質譜儀：

鎢絲用於電離源，產生電子轟擊氣體分子，形成離子進行品質分析。

5. 真空電子器件：

如微波管、行波管等，鎢絲提供穩定的電子流以支援器件功能。