SEM扫描电镜参数的统一亮度方程

 　　在众多的蔡司扫描电镜参数中，有些容易量化和测量，如加速电压、束流、工作距离、光阑孔径，但是有些难以量化和测量如束斑、会聚角。有些参数可直接设定，又有些是被动设定，如束流、束斑和会聚角。

蔡司扫描电镜

　　它们是彼此相关的，对于这种相关性的理解也伴随着成像和分析，伴随着对扫描电镜成像的深化理解。亮度方程是沟通它们的桥梁。

　　光学中光源亮度定义为单位投影面积上的光通量。光通量随着发散角度和距离而变化，但是亮度不变，所以亮度反映了光源的属性。对于白炽灯、LED灯和激光等光源，视觉告诉人们通常低功率的LED灯和激光比大功率的白炽灯还亮，说明亮度与光源类型相关。而且在某些条件下可以认为亮度不变，原理可以参见图2。电子光学亮度(Beam brightness，Electron optical brightness或Gun brightness)与光学亮度对应，也反映了电子源的属性，也可以视为守恒量。

　　图 2 亮度不变原理

　　对于某个电子源，由立体角的公式和亮度的定义可以导出亮度方程。亮度方程如下：

　　它揭示了加速电压V、束流Ip、束斑dp、会聚角α、本征亮度Br和亮度B等重要参数之间的关系，其中会聚角α也与光阑孔径和工作距离W存在关系。