Видеоконтрольное устройство для растрового электронного микроскопа

Видеоконтрольное устройство для растрового электронного микроскопа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ВИДЕОКОНТРОЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСТРОВОГО ЭЛЕКТРОННОГО МИКРОСКОПА, содержащее блок управления , выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора разверток , коммутатора ви еосигналов, блока памяти и генератора разверток и синхронизации, соединенного первым и вторым выходами через коммутатор разверток с системой отклонения электронного луча и блоком индикации, а также вторым выходом - с вторым адресным .входом блока памяти, выход которого через видеоусилитель соединен с информационным входом блока индикации, и детектор излучения с предусилителем, соединенный с информационным входом коммутатора видеосигналов , первый выход которого соединен с ин(|)Ормационным входом блока памяти, а второй выход - с входом видеоусилителя, отличающееся тем, что, с целью получения немелькающего псевдорельефного изображения , оно снабжено сумматором, а .коммутатор видеосигналов содержит дополнительный третий выход, соединенный со втошрым входом сумматора, первый вход которого соединен с первым выходом генератора разверток и синхронизации, а выход - с первым адресным входом блока памяти.

СООЗ ВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з р Н 01 J 3728

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3533421/18-21 (22) 06.01.83 (46) 15.05,84. Бюл. № 18 (72) В. Г. Балобанов, А. В. Данилов, А. А. Камалягин и О. Л. Куляс (71) Куйбышевский электротехнический институт связи (53) 621.385.833 (088.8) (56), 1. Деркач В. П. и др. Электроннозондовые устройства. Киев, «Наукова думка», 1974, с. 75.

2. Авторское свидетельство СССР № 687492, кл. Н 01 J 37/26, 1977 (прототип). (54) (57) ВИДЕОКОНТРОЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСТРОВОГО ЭЛЕКТРОННОГО МИКРОСКОПА, содержашее блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора разверток, коммутатора видеосигналов, блока памяти и генератора разверток и

„SU„„1092606 А синхронизации, соединенного первым и вторым выходами через коммутатор разверток с системой отклонения электронного луча и блоком индикации, а также вторым выходом — с вторым адресным,входом блока памяти, выход которого через видеоусилитель соединен с информационным входом блока индикации, и детектор излучения с предусилителем, соединенный с информационным входом коммутатора видеосигналов, первый выход которого соединен с информационным входом блока памяти, а второй выход — с входом видеоусилителя, отличающееся тем, что, с целью получения немелькаюшего псевдорельефного изображения, оно снабжено сумматором, а коммутатор видеосигналов содержит дополниР тельный третий выход, соединенныи со вто- Ерым входом сумматора, первый вход которого соединен с первым выходом генератора разверток и синхронизации, а выход— с первым адресным входом блока памяти.

1092606

Изобретение относится к электронной микроскопии и может быть использовано для формирования изображения объекта, исследуемого в растровом электронном микроскопе. 5

Известны видеоконтрольные устройства (ВКУ) для растровых электронных микроскопов (РЭМ), основанные на модуляции вертикального отклонения луча воспроизводящей электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) видеосигналами и содержащие блок управле- 10 ния, генератор разверток и синхронизации, детектор излучения, видеоусилитель и блок индикации. За счет более высокой пространственной разрешающей способности человеческого зрения, по сравнению с контрастной разрешающей способностью, в полученном таким образом изображении фиксируются даже те неоднородности объекта, которые при яркостной модуляции не проявляются. Такие изображения называют псевдорельефными или изображениями с Y-мо- 20 дуляцией (1)

Недостатком известных устройств является то, что в связи с ограниченной частотной полосой электромагнитных отклоняющих систем для воспроизведения псевдорельефного изображения, в ВКУ необходимо вводить дополнительную ЭЛТ с электростатическим управлением либо ограничиваться медленными стандартами и получать сильно утомляющее оператора мелькающее изображение. 30

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ВКУ для РЭМ, содержащее блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора разверток, коммутатора видеосигналов, блока памяти и генератора разверток и синхронизации, соединенного своими первым и вторым выходами через коммутатор разверток с системой отклонения электронного луча и блоком индикации, а также вторым выходом = с вторым адресным входом блока памяти, выход которого через видеоусилитель соединен с информационным входом блока индикации, и детектор излучения с предусилителем, соединенный с информационным входом коммутатора видеосигналов, первый выход которого соединен с информационным входом блока памяти, а второй — с входом видеоусилителя (2).

Данное устройство обеспечивает возможность наблюдения немелькающ го изображения микрообъекта на экране блока индикации, работающего в вещательном телевизионном стандарте. Однако оно не может воспроизводить псевдорельефное изображение.

Целью изобретения является получение немелькающего псевдорельефного изображения.

Указанная цель достигается тем, что ви.деоконтрольное устройство для растрового

55 электронного микроскопа, содержащее блок управления, выходы которого соединены е управляющими входами коммутатора разверток, коммутатора видеосигналов, блока памяти и генератора разверток и синхронизации, соединенного первым и вторым выходами через коммутатор разверток с системой отклонения электронного луча и блоком индикации, а также вторым выходом — с вторым адресным входом блока памяти, выход которого через видеоусилитель соединен с информационным входом блока индикации, и детектор излучения с предусилителем, соединенный с информационным входом коммутатора видеосигналов, первый выход которого соединен с информационным входом блока памяти, а второй выход — с входом видеоусилителя, снабжено сумматором, а коммутатор видеосигналов содержит дополнительный третий выход, соединенный со вторым входом сумматора, первый вход которого соединен с первым выходом генератора разверток и синхронизации, а выход — с первым адресным входом блока памяти.

На чертеже представлена функциональная блок-схема ВКУ.

Видеоконтрольное устройство содержит генератор 1 разверток и синхронизации, блок 2 управления, блок 3 памяти, коммутатор 4 разверток, колонну 5 растрового электронного микроскопа, детектор 6 излучения с предусилителем, коммутатор 7 видеосигналов, сумматор 8, блок 9 индикации, " видеоусилитель 10. Внутри колонны 5 микроскопа размещена система 11 отклонения электронного луча. Блок 2 управления своими выходами соединен с управляющими входами коммутаторов 4 и 7 разверток и видеосигналов соответственно, блока 3 памяти и генератора 1 разверток и синхронизации1 соединенного первым и вторым выходами через коммутатор 4 разверток с системой ll отклонения электронного луча и блока 9 индикации, "а вторым выходом — также со вторым адресным входом блока 3 памяти.

На информационный вход блока 9 индикации через видеоусилитель 10 подан сигнал с выхода блока 3 памяти и с второго выхода коммутатора 7 видеосигналов. Информационные входы коммутатора 7 видеосигналов соединены с выходом детектора излучений и с детектором 6. Первый выход коммутатора 7 видеосигналов соединен с информационным входом, блока 3 памяти, а третий дополнительный выход — со вторым. входом сумматора 8, первый вход которого соединен с первым выходом генератора 1 разверток и синхронизации. Выход сумматора 8 соединен с первым адресным входом блока 3 памяти.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 разверток и синхронизации имеет в своем составе синхрогенератор и формирователи пилообразных сигналов

1092606

Составитель В. Гаврюшин

Техред,И. Верес Корректор А. Ференц

Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Повхан

Заказ 3266/38 строк и кадров. Синхрогенератор под воз действием внешних управляющих сигналов с блока 2 управления обеспечивает различные режимы сканирования как по числу строк, так и по времени кадра.

Получение псевдорельефного немелькающего изображения состоит из двух последовательных действий. Сначала обычное псевдорельефное изображение заносится в блок 3 памяти. При этом необходимо уменьшать число строк по сравнению с веIIIàòåëüíûì телевизионным стандартом. Для этого синхрогенератору задается соответствующий режим работы блоком 2 управления. Отклоняющие сигналы с пониженным числом строк через коммутатор 4 разверток поступают в систему 11 отклонения колонны 5 РЭМ. В результате взаимодействия электронного луча с поверхностью скани,руемого образца протекают различные физические процессы, преобразуемые в электрический сигнал усиливаемый предусилителем детектора 6.

В режиме записи псевдорельефного изображения в блоке 3 памяти сигнал с выхода предусилителя через третий канал коммутатора 7 видеосигналов поступает на сумматор 8, в котором складывается с вертикально отклоняющим (кадровым) ступенчато-пилообразным сигналом. Суммарный сигнал поступает на управление вертикальным положением луча запоминающей ЭЛТ блока 3 памяти. Строчный сигнал от генератора 1 разверток и синхронизации на блок 3 памяти поступает без изменений.

Таким образом, в результате сканирования образца электронным лучом на мишени ЭЛТ в блоке 3 памяти оказывается записанным в виде электрического заряда псевдорельефное изображение образца.

Индуктивность отклоняющих катушек, управляющих положением луча в запоминающих ЭЛТ, на порядок меньше индуктивности отклоняющих катушек ЭЛТ, используемых для визуализации изображений.

Кроме того, для управления положением луча на мишени запоминающей ЭЛТ нужен ток примерно на порядок меньший, чем для управления лучом индикаторной ЭЛТ. Поэтому быстродействие блока 3 памяти будет значительно выше быстродействия цепей отклонения индикаторной ЭЛТ, что снижает пространственные искажения псевдорельефного изображения.

По окончании режима записи сигналами с блока 2 управления устройство переводится в режим воспроизведения псевдорельефного изображения. При этом синхрогенератор в генераторе 1 разверток и синхронизации переводится в телевизионный режим работы (625 строк, 50 полей). Коммутатор 4 разверток снимает сигнал с системы 11 отклонения колонны 5 РЭМ и подает его на блок 9 индикации. Коммутатор 7 видеосигналов отключается по всем трем каналам. На первый вход сумматора 8 пос10 тупает кадровый отклоняющий сигнал, второй вход оказывается отключенным, поэтому с выхода сумматора 8 на первый адресный вход блока 3 памяти поступает кадровый отклоняющий сигнал. Строчный отклоняющий сигнал как и в режиме записи поступает на второй адресный вход блока 3 памяти.

Кроме режима получения немелькающего псевдорельефного изображения предложенное устройство позволяет реализовать все режимы, обеспечиваемые прототипом.

В режиме записи в блок 3 памяти яркостного видеосигнала развертывающие сигналы с генератора 1 разверток и синхронизации поступают на блок 3 памяти и через коммутатор 4 разверток — на колонну 5

РЭМ, а видеосигнал через коммутатор 7 видеосигналов — на блок 3 памяти.

В режиме воспроизведения немелькающего изображения с яркостной модуляцией устройство работает так же, как и в режиме воспроизведения псевдорельефного немелькающего изображения.

В режиме воспроизведения изображения без запоминания синхрогенератор в генера35 торе 1 разверток и синхронизации сигналом с блока 2 управления переводится в режим телевизионной развертки. Развертывающие сигналы с генератора 1 разверток и синхронизации через коммутатор 4 разверток поступают на колонну 5 РЭМ и блок 9 индика40 ции. Видеосигнал с выхода предусилителя через второй канал коммутатора 7 видеосигналов и видеоусилитель поступает на блок 9 индикации.

Таким образом, предложенное устройство в режиме быстрого сканирования обеспечивает снижение пространственного искажения псевдорельефного изображения, а в режиме медленного сканирования позволяет воспроизводить немелькающее псевдорельефное изображение, что в результате повышает точность анализа объектов.