鎢絲作為科學(xué)儀器電子源，主要因其高熔點、耐腐蝕性和良好的熱電子發(fā)射性能被廣泛應(yīng)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(wěn)定工作，適合需要高熱電子發(fā)射的場景。
2. 熱電子發(fā)射：鎢絲通過加熱（通常通過電流）可發(fā)射大量電子，符合理查森-杜什曼方程，發(fā)射電流密度與溫度的平方成正比。
3. 機械強度和穩(wěn)定性：鎢絲在真空環(huán)境中具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和機械強度，適合長期使用。
4. 可控性：通過調(diào)節(jié)電流可精確控制鎢絲溫度，從而調(diào)節(jié)電子發(fā)射強度。
二、鎢絲在科學(xué)儀器中的應(yīng)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(chǎn)生電子束，用于樣品表面成像。
優(yōu)點：成本低，易于制造和維護；缺點：電子束亮度較低，分辨率受限。
2. 透射電子顯微鏡（TEM）：
在低端或教學(xué)用TEM中，鎢絲作為電子源，提供穩(wěn)定的電子流。
相比場發(fā)射源，鎢絲電子源的能量分散較大，適合對分辨率要求不高的應(yīng)用。
3. X射線管：
鎢絲作為陰極發(fā)射電子，轟擊陽極靶材產(chǎn)生X射線，用于X射線光譜儀或CT設(shè)備。
4. 質(zhì)譜儀：
鎢絲用于電離源，產(chǎn)生電子轟擊氣體分子，形成離子進行質(zhì)量分析。
5. 真空電子器件：
如微波管、行波管等，鎢絲提供穩(wěn)定的電子流以支持器件功能。
