ПЭМ с повышенным ускоряющим напряжением

ПЭМ с повышенным ускоряющим напряжением (до 200 кВ) предназначены для исследования более толстых объектов (в 2 – 3 раза толще), чем обычные ПЭМ. Их разрешающая способность достигает 3 – 5 Å. Эти приборы отличаются конструкцией электронной пушки: в ней для обеспечения электрической прочности и стабильности имеются два анода, на один из которых подаётся промежуточный потенциал, составляющий половину ускоряющего напряжения. Магнитодвижущая сила линз больше, чем в ПЭМ с ускоряющим напряжением 100 кВ, а сами линзы имеют увеличенные габариты и вес.

Сверхвысоковольтные электронные микроскопы (СВЭМ) – крупногабаритные приборы (рис.3) высотой от 5 до 15 м, с ускоряющим напряжением 0,50 – 0,65; 1 – 1,5 и 3.5 МВ. Для них строят специальные помещения. СВЭМ предназначены для исследования объектов толщиной до 1 – 10 мкм (1·104 – 1·106 Å). Электроны ускоряются в электростатическом ускорителе (так называемом ускорителе прямого действия), расположенном в баке, заполненном электроизоляционным газом под давлением. В том же или в дополнительном баке находится высоковольтный стабилизированный источник питания. В перспективе – созданию ПЭМ с линейным ускорителем, в котором электроны ускоряются до энергий 5 – 10 МэВ. При изучении тонких объектов PC СВЭМ ниже, чем у ПЭМ. В случае толстых объектов PC СВЭМ в 10 – 20 раз превосходит PC 100-кв ПЭМ.

 

Подпись: Рис.4. Положение диафрагмы Д при светлопольном (а) и темнопольном (б) изображениях: П - прошедший луч; D - дифрагированный луч; Обр - образец;  И - электронная пушка
Если образец аморфный, то контраст электронного изображения определяется толщиной и коэффициентом поглощения материала образца, что наблюдается, например, при изучении морфологии поверхности с помощью пластиковых или углеродных реплик. В кристаллах, кроме того, имеет место дифракция электронов, что позволяет определять структуру кристалла.

В ПЭМ можно реализовать следующие режимы работы:

1)           изображение формируется прошедшим пучком П, дифрагированный пучок D отсекается апертурной диафрагмой Д (рис.4, а), это — светлопольное изображение;

2)           апертурная диафрагма Д пропускает дифрагированный D пучок, отсекая прошедший П, это — темнопольное изображение (рис.4, б);

3)           для получения дифракционной картины задняя фокальная плоскость объективной линзы фокусируется на экране микроскопа (рис.4). Тогда на экране наблюдается дифракционная картина от просвечиваемого участка образца.

 


Ссылка на основную публикацию
Adblock detector