7.1 铯源原理

在蒸气状态下，铯在与温度为 1100°C 的钨板表面接触时电离成正离子 Cs⁺。当在该钨板表面与引出电极之间施加电场时，Cs⁺ 离子被引出并加速。CAMECA 微束铯源（Microbeam Cesium Source）正是基于这一原理设计的（见下图）。铯蒸气由置于储源中、被加热到 400°C 的铬酸铯（Cs₂CrO₄）或碳酸铯（Cs₂CO₃）压片产生。这一温度是释放铯蒸气所必需的。

以这种方式产生的铯蒸气与封装在加热至 1100° C 的电离器头内的钨板接触。炽热的钨板将蒸气电离成 Cs⁺。储源和电离器被施加可在 3 至 12 kV 之间调节的电压，并通过两个环形灯丝（不接高压）以电子轰击的方式独立加热。置于电离器前方的引出电极处于 0V（地）电位，它产生电场。该电场引出并加速 Cs⁺ 离子。图中显示了源各部分的布局：

微束铯源原理

Cs 微束源

通过用电离器与其对应灯丝之间的电子电流（I_ION）调节电离器灯丝的加热，可获得恒定的铯离子发射。同样，储源灯丝的加热由高压电源引出所输出的总电流调节（I_TOTAL 调节 I_RES）。

(I_TOTAL = I_RES. + I_ION. + I_BEAM + I_Leakage)

注：I_Leakage 在正常工作条件下可忽略不计，但在失控时（首次使用正在放气的源）可能很大；不过，仪器设计了安全保护，以限制源的过热。