Растровый электронный микроскоп-микроанализатор

Растровый электронный микроскоп-микроанализатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

РАСТРОВЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРО-СКОП- МИКР0АНАЛИЗАТОР , содержащий систему формированкя 9JieKTpoHHoro зонда. -i.OiaA5f ; :«fдтаг-гс. . тt:;: i; П(;:.дg 10 5. ;.v ;отклоняющую систему схему отображения информации, вклшчаюиило первый канал, содержащий детектор рентгеновскогю излучения , счётчик шлтульСов. и блок регист|рации, второй канал, содержащий детектор вторичнБК электронов и инйикаторннй блок, а также генера-тор развеp-poic, соединенный с отклоняющей системой и индикаторны

С0е3. 00ВЕТСНИХ

СФ94АВИСТИЧЕСЙИХ

РЕСГ1УЬЯИИ

69l (n) 3ап Н О1 37д8 х двтс сксму свивит ль тву

ГОСУДМ СТЩННЬ9 Н0МНТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ГЕНИЙ И-ОТНРЫТИЙ

721) ЗЗ81991/18-21 (22 ). 05-. О 1.:82, (46 ).. 23. О5. 83. Бюл-.. 9.. 19 (72 ) В.A. КобйлякОв, Н.Р. Копылов, Г.Д. Кисель, В.Г, Зипннев, Б.К. Волнухин,- В..Н. Капличный и В;Н. Удальцов (.7l } Сумский завод электронных микро. скОпов им. 50-летия ВЛКСИ (:53) 621. 385 833(088.8) (56). 1 ° Биркс J1ÄC. Рентгеновский мик роанализ с.помощью электрического зонда., N., "Иеталлургня:", 1966,: . с. 5 Р-61,.

2.Деркач В.Q. и др. Эдектронноэандо вые устройства. - Киев., ".Наукова .Думка",. И74, с. 176 .(прототип).

: (54) (57) И С РОВ И ЗДБКТР )НН Я mmOСКОП-ИИЖР9АНАЛИЗАТОР, содержащий систему Формирования электронного зонда, :отклонямцую систему, схему отображЕния йнформации, включающую первый канал, содержащий детектор рентгеновского .иЗЛУчения, счетчик нмпулЬСов, и бдок . регистрации, второй канал, содержаа ий детектор вторичных:электронов н индикаторный блок, à тахже генера тор раэверток, соединенный с откло.няющей системой и индикаторным блоком, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности анализа и повышения его информативности„ схема отображения информации снабже-на цифро-аналоговым преобразователем с блоком управления и модулятором которые включены последователь С2 ио,между детектором рентгеновского Е излучения и индикаторным блоком, нрн этом модулятор соединен с детектором ц „ вторичных электронов.

С:

1019520

Изобретение относится к технике электронной микроскопии и может быть использовано в приборостроительной промышленности при производстве электронных микроскопов.

Известны электронные микроскопымикроанализаторы j1).

Однако электронные микроскопы-микроанализаторы,. в которых осуществля-. ется рентгеноспектральный . анализ, обладают относительно малыми функцио- 1О нальными возможностями.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемом„. является растровый электронный микроскоп-микроанализатор (РЭМБО), содержащий.сис- 15 тему формирования. электронного зонда, отклоняющую систему, схему отоб. ражения информации, включающую первый канал, содержащий детектор рентгеновского излучения, счетчик импуль- () сов и блок регистрации, второй канал, содержащий детектор вторичных электронов и индикаторный блок, а также генератор разверток, соединен- ный с отклоняющей системой и индика- 25 торным блоком (2 J.

Однако на изображении поверхности объекта в рентгеновских лучах отсутствуют градации серого в промежутке между двумя крайними градациями (чер-ЗО ного и Целого). Такая информация дает возможность установить только сам факт наличия рентгеновского излучения в данной точке исследуемой поверхности, при этом изображение представляет собой совокупность светящихся с одинаковой яркостью точек, которые соответствуют точкам поверхности, содер жащим данный химический элемент. Это обусловлено импульсным характером видеосигнала, сформированного в кана-4О ле получения рентгеновского изображения, которым модулируется.по яркости электронный луч в электроннолучевой трубке индикаторного блока.

При совмещении рентгеновских и электронных изображений отсутствует йнформация о. количественном распределении элемента. Это связано с тем, что в формировании совмещенного изоб- 5О раженкя используется импульсный сигнал, несущий информацию о рентгеновском излучении, наложение которого на аналоговый видеосигнал с последующей модуляцией комбинированным видео-55 сигналам электронного луча по яркости

s элЕктроннолучевой трубке индикаторного блока не позволяет по. совмещен-.. ному изображению визуально получить более полную информацию кроме опре- 60 деления наличия в данной точке рентгеновского.излучения (элемента).

В целом известный прибор обеспечивает недостаточную информативность ана,лиза. 65

Кроме того, канал регистрации характеристического рентгеновского излучения обладает недостаточно высокой чувствительностью и линейно-, стью преобразования импульсной информации, поступающей с выхода детектора рентгеновского излучения, а амплитуду аналогового сигнала из-за погрешностей, вносимых интегратором с R,S элементами и усилителем постоянного тока. Это приводит к снижению точности анализа.

Целью изобретения является повышение точности анализа и повышение его информативности путем увеличения градаций серого на изображении, сформированном в рентгеновских лучах, и обеспечения. возможности .получения количественной информации о. распределении химических элементов по сов-. мещенным изображениям в рентгеновс- ких лучах и во вторичных электронах. ,указаннная цель достигается тем, что в РЭМА, содержащем систему формирования электронного зонда, отклоняющую систему, схему отображения информации, включающую первый канал, содержащий детектор рентгеновского излучения, счетчик. импульсов и блок регистрации,,второй канал, содержащий детектор вторичных электроноэ и индикаторный блок, а также генератор разверток,,соединенный с отклоняющей системой и индикаторным блоком, схема отображения информации снабжеыа цифро-аналоговым преобразователь с. блоком управления и модулятором, которые включены последовательно между детектором рентгеновского излучения и индикаторным блоком, при этом модулятор соединен с детектором вторичных электронов.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

РЭКИА содержит электронную пушку

1 и блок 2 электромагнитных линз, образующих систему формирования электронного зонда, отклоняющую систему

9, исследуемый объект 4. Схема отображения информации содержит первый канал, включающий детектор рентгенов. ского излучения с кристалл- анализатором 5 и преобразователем 6, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 7 с блоком 8 управления и блок регист.— рации, выполненный, например, в виде счетчика 9 импульсов с цифровым табло. Второй канал схемы отображения информации содержит детектор 10 вторичных электронов, соединенный с модулятором 11, и индикаторный блок

1?. Генератор 13 разверток соединен с индикаторным блоком 12 и с отклоняющей системой 3. Схема содержит переключатели 14 и 15, обеспечивающие выбор вида записи информации, а также самописец 16, соединенный с ЦАП 7.

1019520

Составитель В. Гаврнюин

Редактор Г. Волкова Техред М.Тепер Корректор Л .Тяско

Заказ 3716/47 Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент ", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство работает следующим об-, разом.

В результате взаимодействия электронного луча с поверхностью объекта возникают рентгеновское излучение и вторичные электроны, несущие информацию о поверхностном слое объекта.

Вторичные электроны, попадая на детектор 10 вторичных электронов, преоб« разуются в видеосигнал, который соз-дает на экране электройнолучевой . 9 трубки:индикаторного блока 12 изображение поверхности объекта 4. Площадь растра на поверхности исследуемого объекта регулируется изменением амплитуды пилообразного тока генерато- 15 ра 13 разверток, подаваемого в отклоняющую систему 3.

Рентгеновское излучение, несущее информацию об элементном составе поверхности объеката 4, попадает на 20 кристалл-анализатор 5, настроенный на определенный элемент таблицы Менделеева. С выхода преобразователя 6 поступают испульсы с частотой, пропорци.ональной интенсивности рентгеновского 25 излучения. Импульсы считаются счетчиком 9 или попадают через переключатель 15 непосредственно в индикаторный блок 12 для формирования изображения в рентгеновских лучах.

При этом, модуляция электронного луча по яркости в электроннолучевой трубке индикаторного блока 12 осущест вляется .аналоговым сигналом, который формируется с помощью цифро-аналогового преобразователя 7 и блока 8 управления. Амплитуда аналогового сигнала пропорциональна частоте импульсов, поступающих с выхода;детектора рейтгеновского излучения.

В цАП 7 осуществляется преобразо+ вания только того количества импульсов, которое приходится на заданный интервал-времени. Временные интервалы между импульсами, которые задаются блоком 8 управления, равным между со бой в режиме формирования изображения в рентгеновских лучах.

Осуществление модуляции электронного луча по яркости в электроннолучевой трубке индикаторного блока. аналоговым сигналом, полученным с помощью

ЦАП, обеспечивает возможность получе-. ния изображения в реитгеновских лучах с количеством градаций серого, огределяеьим наличием количества неравных значений интенсивности рентгеновского изображения, несущего информацию не только о пространственном распределении элементов, но и количественных

I соотношениях при формировании совме« щенных изображений.

В то же .время это позволяет с более высокой чувствительностью и линейностью преобразовать импульсную информацию в аналоговый сигнал, т. е. с большей точностью зарегистрировать и записать рентгеновский спектр.