扫描电镜上面使用的电子探针的发展历史和发展趋势介绍

电子探针分析的基本原理早在1913 年就被Moseley 发现，但直到1949 年，法国的Castaing在guinier 教授的指导下，才用透射电镜（TEM）改装成一台电子探针样机。 1951年6 月，Castaing在他的博士论文中，不仅介绍了他所设计的电子探针细节，而且还提出了定量分析的基本原理。现在电子探针的定量修正方法尽管作了许多修正，但是，他的一些基本原理仍然适用。

1955 年Castaing 在法国物理学会的一次会议上，展出了电子探针的原形机, 1956 年由法国CAMECA公司制成商品，1958 年才把头台电子探针装进了国际镍公司的研究室中，当时的电子探针是静止型的,电子束没有扫描功能。1956 年英国的uncumb发明了电子束扫描方法，并在1959 年安装到电子探针仪上，使电子探针的电子束不仅能固定在一点进行定性和定量分析，而且可以在一个小区域内扫描，能给出该区域的元素分布和形貌特征，从而扩大了电子探针的应用范围。

扫描型电子探针商品是1960年问世。70 年代开始，电子探针和sem扫描电镜的功能组合为一体，同时应用电子计算机控制分析过程和进行数据处理，例如当时日本电子公司(JEOL)的JCXA—733 电子探针，法国CAMECA 公司的CAMEBAX—MICRO 电子探针，以及日本岛津公司的EPM—810Q 型电子探针仪，均属于这种组合仪。计算机控制的电子探针——扫描电镜组合仪的出现，使电子探针显微分析进入了一个新的阶段。

八十年代后期，电子探针又具有彩色图像处理和图像分析功能，计算机容量扩大，使分析速度和数据处理时间缩短，提高了仪器利用率，增加了新的功能。日本电子公司的JXA-8600系列和岛津公司的EPMA-8705系列就是这种新一代仪器的代表。九十年代初，电子探针一般与能谱仪组合，电子探针、sem扫描电镜可以与任何一家厂商的能谱仪组合，有的公司已有标准接口。 日本电子公司的 JXA-8621 电子探针为波谱(WDS)和能谱(EDS)组合仪，用一台计算机同时控制WDS和EDS，使用方便。

九十年代中期，电子探针的结构，特别是波谱和试样台的移动有新的改进，通过鼠标可以准确定波谱和试样台位置，例如日本电子公司的JXA－8800、JXA－8100 电子探针，日本岛津公司的EPMA－1600 电子探针等，均属于这类仪器。新型号的EPMA和SEM的控制面板，已经没有眼花缭乱的各种调节旋钮，完全由屏幕显示，用鼠标进行调节和控制。为了提高灯丝亮度和图像分辨率，现在的电子探针已经有LaB6电子枪(日本电子公司)，二次电子像分辨率为5 纳米；CeBix电子枪（日本岛津公司），二次电子像分辨率为5 纳米；以及日本电子公司场发射电子枪的JXA-8500F电子探针，二次电子像分辨率3 纳米。

我国从六十年代初开始陆续引进电子探针和扫描电镜，与此同时也开始了电子探针和sem扫描电镜的研制工作，并生产了几台电子探针仪器，但由于种种原因，仪器的稳定性和可靠性及许多其它技术指标，与国外同类仪器相比还有一定的差距，很快就停止生产，电子探针到现在为止还靠进口。现在世界上生产电子探针的厂家主要有三家，即日本电子公司、日本岛津公司和法国的CAMECA公司。

电子探针分析虽然还存在一些问题，但它仍然是目前微区定量分析较可靠的仪器，不管是分析过程及修正的物理模型都比较完善，所得结果也是可靠的，这就是电子探针之所以能得到广泛应用的主要原因。