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上图是三极自给偏压发叉式钨丝阴极电子枪结构示意图，也是目前钨灯丝电镜普遍使用的电子枪,原理比较简单，不过多赘述。一般我们经常要更换的是阴极灯丝，灯丝有一定寿命因此是耗材，很多人关心到底能用多长时间，厂商的标准是一般正常使用50-80小时，也有人说可用200小时，更有甚者说可达2000小时!明白原理的会说：不好的话十几个小时就挂了，好的可达200小时。但相差悬殊的寿命说令很多人迷惑不解。下面希望和大家共同讨论一下有关问题!
首先介绍一下阴极
阴极的材料及其工作温度对电子枪的发射能力和寿命有决定作用。阴极必须选用低逸出功的材料。阴极表面原子的外层电子，受到一定的热能或电能的激励后，会越出轨道的束缚而成为自由电子。
热发射式电子枪的灯丝阴极一般是用钨丝制成的，必须靠电流将灯丝加热到一千度以上，灯丝发射电流密度 与灯丝温度 及灯丝材料的逸出功有关。
以钨丝温度为例，其逸出功为4.55电子伏，在工作温度为2500K时，J=0.5安/厘米2。
钨丝的熔点为3655K，在工作温度为2750K时，蒸发率为0.0043毫克/厘米•秒，钨丝的耐侵蚀性较强
为了简化问题，讨论灯丝寿命我们首先假设真空正常，因此如上所述，钨丝质量和其工作温度将对寿命起决定作用。钨丝质量一般不受操作者控制，以前国产灯丝所用钨丝都要进口，说明国产质量差，钨丝质量原因也是比较容易找到的，也就是在一定条件下，如果寿命都短，而换了另一批次，寿命正常了，钨丝质量问题不做过多讨论。现在需要讨论的是操作者如何控制灯丝工作温度?
三极电子枪要提供稳定的电流(电子束流)，一般用在饱和点，这是众人皆知的，有的人说用在欠饱和点可以节省灯丝，过饱和点灯丝会比较费。是正确的，因为很明显，欠饱和点温度低，过饱和点温度高，温度越高灯丝寿命越短。也是可以在一定限度内节约灯丝，这种影响可能还不足以产生寿命的巨大差别。
先人的实验结果表明，灯丝在2600K时，寿命可达200小时，在2800K时，寿命骤减到5小时。可见我们正常使用饱和点对应的温度是很关键的，不仅仅是欠饱和和过饱和的影响。
现在假设我们调节饱和的手法是一定的，现在可以调节的是偏压电阻。偏压电阻为零，那么栅极偏压为零，我们无论如何找不到饱和点，也就是我们把灯丝烧化了，都找不到饱和点，电子枪无法稳定正常工作。
现在加大偏压电阻值，发现可以饱和，但需要把灯丝电压加的很高，意味着灯丝温度会很高。
也就是随着偏压电阻的增大，我们需要的饱和灯丝电压越来越低，灯丝工作温度越来越低。
可见我们的灯丝寿命随着偏压电阻的增大是增大的。查看完整版本请点击这里：转载：钨丝扫描电镜灯丝寿命研究！