扫描电镜最常用的电子枪是钨阴极或发卡形钨灯丝,它在加热到2700K(钨灯丝的逃
逸电势)时发射电子。Wehnelt圆柱体(控制极)环绕着灯丝,并保持比灯丝稍负的电
位。Wehnelt圆柱体控制着离开电子枪的电子数目,并将电子集中在Wehnelt圆柱体和阳
极间的交叉点。阳极基于选定的电压(500eV到30kV)加速电子,电压来自高负电位的
冷场发射枪就是在发卡形钨灯丝上焊接一个带尖锐(100nm)的.单晶钨丝,由于尖顶极
尖锐,因此电场相当集中,当钨丝比第一阳极电势偏负(3一5kV)时,无需热量,电子即
可直接“穿隧”通过此狭隘能障并离开电极,其结果是得到极细而具高电流密度的电子束,
因而亮度高。第二阳极设置操作电压。冷场发射需要更高的真空度以支持稳定的发射。
针尖表面的气体原子会妨碍发射,因此钨丝要定时短暂加热到2500K以除去所吸附
的气体原子(此过程称为flashing)。场发射的优点是电子源很小,因此需要很小的缩放倍数
来产生1 -2nm的点,由于光束的能量散布很低,低压状态下的效果也很好。