电流控制方法、装置、扫描电镜以及存储介质与流程

本发明涉及扫描电镜设备，尤其涉及一种扫描电镜的电流控制方法、装置、扫描电镜以及存储介质。

背景技术：

1、现有技术中，在钨灯丝扫描电镜设备工作时，通常对钨灯丝施加方向固定的直流电，以此加热钨灯丝并激发其释放热电子，这些热电子可以被聚焦，通过轴上的准直孔发射到试样表面，与试样相互作用并形成电子图像。

2、但是，由于施加到钨灯丝上的工作电流方向固定，会在电子源周围方向产生不变的磁场。而高速的热电子束会电离空气中的分子，分子被电离后产生的正离子在不变的磁场的作用下向同一侧偏离，持续撞击钨灯丝上的小范围区域，被撞击的部位会持续变薄弱直至最后断裂，这极大地影响了钨灯丝的使用寿命。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种电流控制方法。通过对目标钨灯丝施加目标电流，使目标钨灯丝上周期性地通过正向电流和反向电流，以形成两种不同方向的磁场，使正离子在磁场内洛伦兹力的影响下进行震荡运动，不再撞击钨灯丝的固定区域，以此减轻正离子对灯丝的破坏，延长钨灯丝的使用寿命。

2、本发明的第二个目的在于提出一种电流控制装置。

3、本发明的第三个目的在于提出一种扫描电镜。

4、本发明的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

5、为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电流控制方法，包括：对目标钨灯丝施加目标电流，以使目标钨灯丝周期性地通过正向电流和反向电流。

6、另外，根据本发明上述实施例的电流控制方法还可以具有如下的附加技术特征：

7、根据本发明的一些实施例，所述对目标钨灯丝施加目标电流包括：

8、确定针对所述目标钨灯丝施加的正向电流的第一时间间隔以及第一电流值；确定针对所述目标钨灯丝施加的反向电流的第二时间间隔以及第二电流值；根据所述第一时间间隔、所述第一电流值、所述第二时间间隔以及所述第二电流值确定电流控制模型，根据所述电流控制模型对所述目标钨灯丝施加目标电流。

9、根据本发明的一些实施例，所述方法还包括：

10、所述电流控制模型为正弦函数模型，所述根据所述第一时间间隔、所述第一电流值、所述第二时间间隔以及所述第二电流值确定电流控制模型，包括：

11、根据所述第一时间间隔以及所述第二时间间隔确定所述正弦函数模型的最小正周期；根据所述第一电流值确定所述正弦函数模型的第一峰值；根据所述第二电流值确定所述正弦函数模型的第二峰值；根据所述最小正周期、所述第一峰值以及所述第二峰值确定所述正弦函数模型。

12、根据本发明的一些实施例，所述方法还包括：

13、所述电流控制模型为阶跃函数模型，所述根据所述第一时间间隔、所述第一电流值、所述第二时间间隔以及所述第二电流值确定电流控制模型，包括：

14、根据所述第一时间间隔以及所述第二时间间隔确定所述阶跃函数模型的阶跃周期；根据所述第一电流值确定所述阶跃函数模型的第一阶跃值；根据所述第二电流值确定所述阶跃函数模型的第二阶跃值；根据所述阶跃周期、所述第一阶跃值以及所述第二阶跃值确定所述阶跃函数模型。

15、根据本发明的一些实施例，所述方法还包括：

16、所述最小正周期内针对所述目标钨灯丝施加的平均电流为零。

17、根据本发明的一些实施例，所述方法还包括：

18、所述阶跃周期内针对所述目标钨灯丝施加的平均电流为零。

19、根据本发明实施例的电流控制方法，通过改变施加在钨灯丝上的电流的方向，以改变钨灯丝附近产生的磁场方向，从而影响空气中被高速电子电离出来的正离子在磁场内的作用方向，减缓钨灯丝被正离子撞击的部分的变薄速度，以此减少灯丝的损伤，延长钨灯丝的使用寿命。

20、为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种电流控制装置。

21、所述电源控制装置包括电源控制模块，被配置为对目标钨灯丝施加目标电流，以使目标钨灯丝周期性地通过正向电流和反向电流。

22、根据本发明实施例提供的一种电流控制装置，对钨灯丝上的输入电流进行优化，将直流电改为目标电流，以此改变钨灯丝周围的磁场方向，从而影响磁场内的离子的运动方向，减少对钨灯丝特定部位的撞击，延长钨灯丝的使用寿命。

23、为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种扫描电镜，包括设置有钨灯丝的电子枪，所述电流控制装置用于为所述设置有钨灯丝的电子枪提供控制电流。

24、为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述所述电流控制方法。

25、发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种电流控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对目标钨灯丝施加目标电流，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电流控制模型为正弦函数模型；

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电流控制模型为阶跃函数模型；

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述最小正周期内针对所述目标钨灯丝施加的平均电流为零。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述阶跃周期内针对所述目标钨灯丝施加的平均电流为零。

7.一种电流控制装置，其特征在于，包括：

8.一种扫描电镜，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1至6任一所述的电流控制方法。

技术总结本发明属于扫描电镜设备技术领域，提供一种电流控制方法、装置、扫描电镜以及存储介质，所述方法包括：通过对目标钨灯丝施加目标电流，使目标钨灯丝上周期性地通过正向电流和反向电流，以形成两种不同方向的磁场，使正离子在磁场内洛伦兹力的影响下进行震荡运动，不再撞击钨灯丝的固定区域。技术研发人员：郑传懋,卢志钢,张伟,曹峰,贺羽受保护的技术使用者：国仪量子技术（合肥）股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20