电子从灯丝发出后，会在真空中通过静电场和磁场区域（这些场由各种静电和磁的透镜/偏转器件产生）， 电子束在场中受洛伦兹力的控制会进行聚焦或偏转，最终轰击到样品上。
高 vs 低?
- 电子束在场中能量越高（电子速度越快），它的色差（Chromatic aberration）和衍射像差（Diffraction aberration）就会越小。从这一方面，我们需要尽可能提高电子束能量，以便于获取更小的电子束斑，来提升分辨率...
- 另一方面，高速主电子与原子核发生相互作用，坏的事情也更多：
- 很多样品——比如生物组织切片、聚合物材料等，很不耐轰击。
- 深度产生的信号无法穿透到表面，在非导电材料中积累负电荷
- 电子束在固体目标中的相互作用体积过大，影响分辨率
- 弹性前向散射占主导地位，而高速BSE沿直线运动，多数打在腔室壁上
- 表面结构成像不清晰
- ...
如何两全？
可以试想，如果能在电子束到达样品之前进行减速(decelerate)。那就可以达到这种效果：
- 在镜筒中维持高速，以便于获取更小的电子束斑
- 达到样品前进行减速，以确保不损伤样品
思路没问题，如何做...
具体如何？
要实现上面效果，市面上有两种做法：
- Retarding：/ rɪˈtɑːrdɪŋ /，延迟、阻滞，...
- Boosting：/ ˈbuːstɪŋ /，推进，升压，...
很有意思，取名上完全相反。分别看看
Boosting 结构
特征：
- 物镜中有一个加速管（boost tube），电子通过加速管加速，在加速管出口处和物镜极靴形成减速电场。
- 样品在地电位上，一般无需特殊处理。
- 落点能量（Landing Energy）直接对应 加速电压（Acccelerating Valtage）。
Retarding 结构
特征：
- 无加速管，样品直接加负电压（Retarding Valtage)，使电子在撞击样品之前进行减速
- 样品浸没在静电场中，对样品导电性要求较高。如果还浸没在磁场中，还需要无磁性。
- 落点能量（Landing Energy）对应于
加速电压 - Retarding电压。 - 样品带电，注意接送样安全性（先使其接地）
该模式对样品要求很高，换来的其他好处也不少：比如，由于物镜区域都在地电位上，引入静电偏转器，镜筒内探测器 等都很方便。
历史
在1927年，Busch 发表了一篇关于磁透镜的论文，展示了如何利用磁场来聚焦电子束，类似于光学中光束通过玻璃透镜聚焦的方式。他推导出了电子在磁场中的运动方程，并证明了电子束也能形成类似于光学系统中的像。这个发现成为了电子光学的开端。
Hans Busch（布许） 是一位德国物理学家，他的研究奠定了电子显微镜技术的基础。
1931年，Ernst Ruska 和 Max Knoll 构建了第一台实验性的电子显微镜，最终在1933年，Ruska 制造了首台能够超过光学显微镜分辨率的电子显微镜。这一时期已经有磁浸没概念。
Ernst Ruska（鲁斯卡） 和 Max Knoll 两位也都是德国物理学家。Ernst Ruska 获得1986年诺贝尔物理学奖。
Retarding的概念比浸没要晚的多，1942年提出这一概念，但直到1993年Irena Müllerová 和 Luděk Frank才获得高质量的图像并公开发表。
Irena Müllerová 和 Luděk Frank 两位是捷克的科学家。
参考
- Scanning Electron Microscopy with a Retarded Primary Beam
- Scanning electron microscope
- https://www.jeol.com/applications/pdf/sm/844_en.pdf
- https://www.jeol.com/words/semterms/