Gemini 物镜的设计结合了静电场与磁场， 在提升光学性能的同时将它们对样品的影 响降至低。因此，即便是要求苛刻的样 品 —— 如磁性材料，也能进行成像。 在 Gemini 镜筒设计理念中， Inlens 用二次 电子( SE ) 和背散射电子( BSE ) 探测器来 确保的信号检测。
Inlens 探测器均放置 在镜筒内正光轴上， 在减少重新校准耗时 的同时有效地缩短了获取图像的时间。 Gemini 电子束推进器技术可以在非常 低的加速电压下仍获得小束斑和高信噪比。
此外， 它确保了电子束在镜筒中运动时始 终保持高加速电压， 直至出镜筒后才减速 至设定电压， 更大程度地减小外部杂散磁 场对系统灵敏度的影响。GeminiSEM 360 、 GeminiSEM 460 和 GeminiSEM 560 三 者 均 应用了 Gemini 设计、 Inlens 探测器和电子 束推进器技术。
背散射电子产生于样品表面之下，可提供 样品材质成分的衬度信息。背散射电子通 常以与入射电子束成 15 度角的圆锥状出 射， 被 Gemini 镜筒电子束推进器吸入后射 到镜筒内。由于二次电子( SE ) 与背散射 电子( BSE ) 具有不同的能量，它们会在电 子束推进器内产生不同轨迹。
大部分的背 散射电子能够穿过 Inlens SE 探测器，并被 EsB 探测器收集。此外， Inlens EsB 探测器 还可有选择地收集不同能量的背散射电子。 如果出射角大于 15 度， 则 BSE 无法进入镜 筒，但会被 AsB (角度选择背散射) 或可 抽插式 aBSD 探测器探测到。aBSD 探测器 能够提供样品的成分衬度、形貌和 3D 表面 信息。样品室背散射电子探测器( BSD )和 扫描透射电子探测器可以在低加速电压下 拥有更率，且能实现超速成像。
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