Растровый электронный микро-скоп

Растровый электронный микро-скоп

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27. 03. 79 (21)2743425/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет— (51)М. Кл з

H 01 J 37/28

Государственный комитет ссс по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300181.Бюллетень ¹ 4 (53) УДК 621.385. .833(088.8) Дата опубликования описания 30. 01. 81

Г с (72) Авторы изобретения

" В ъ: i<3

B.Ï. Голубев, E.Á. Постников и Д.В. Фетисов 1,"

1,"

,»тI2, „-1: (71) Заявитель (54 ) РACTPОBbIA ЭЛЕКТРОН НЫИ МИКРОСКОП

Изобретение относится к электронНоА MHKpoc1

Известен растровый электронный микроскоп, содержащий электронную пушку, систему формирования электронного зонда, детекторы вторичных и отраженных электронов и видеоконтрольное устройство „"11.

Однако данное устройство позволяет проводить исследование различных объектов лишь в статическом состоянии и не обеспечивает воэможности исследования динамики структурных изменений объекта, например, в условиях термических и механических воздействий.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является растровый электронный микроскоп, содержащий электронную пушку, конденсорную и формирующую линзы, отклоняющую систему, детекторы вторич. ных и отраженных электронов, стол сбьектов, устройство для термического и механического воздействия на объект и видеоконтрольное устройство 2). 30

Недостатком известного устройства является резкое снижение разрешающей способности вследствие запыления окон детекторов частицами материала объекта.

Цель изобретения — повышение уровня термического воздействия при сохранении разрешающей способности. указанная цель достигается тем, что растровый электронный микроскоп снабжен двумя соосными с оптической осью микроскопа кольцевыми электродами, установленными перед объектом, а детекторы вторичных и отраженных электронов размещены в канале формирующей линзы.

На чертеже приведена схема предлагаемого микроскопа.

Растровый электронный микроскоп содержит электронную пушку I, которая установлена соосно с конденсорной линзой 2 и формирующей линзой 3, снабженной полюсным наконечником 4.

В канале 5 формирующей линзы 3 размещена отклоняющая система б. Между отклоняющей системой б и полюсным наконечником 4 формирующей линзы установлены детектор 7 вторичных электронов и детектор 8 отраженных электронов, подключенные к видеоконтроль801136

2О

35

45 ному устройству 9.3а формирующей линзой 3 перед ис ледуемым объектом

10, размещенным на столе 11, установлены два кольцевых электрода 12 и 13, подключенные к источнику 14 ,постоянного напряжения. Стол объектов 11 снабжен устройствами 15 и

1б для термического и механического (растяжения, сжатия) воздействия на объект. устройство работает следующим образом.

Электронная путака 1 эмиттирует электронный пучок, который формируется с помощью линз 2 и 3 в электронный зонд малого диаметра на поверхности исследуемого объекта 10, нагретого до требуемой температуры с помощью устройства 15. Под действием электронного зонда с поверхности объекта 10 эмиттируются вторичные электроны, обычно обладающие энергией свыше 10 эВ.

Вторичные электроны преодолевают поле кольцевого электрода 12, на который подается отрицательный потенциал от источника 14, захватываются полем второго кольцевого электрода

13, на.который подается положительный потенциал от источника 14, и попадают в канал 5 формирующей линзы 3. Далее вторичные электроны, двигаясь по спиральным траекториям, достигают детектора 7 вторичных электронов, сигнал с которого подает. ся на видеоконтрольное устройство 9.

Термсэлектроны, эмиттированные с поверхности объекта под действием нагрева, обладают более низкой энергией, чем вторичные, и отклоняются полем кольцевого электрода 12, что препятствует их попаданию в канал

5 формирующей линзы 3. Частицы распыленного материала объекта также задерживаются электродом 12.

На отражечные электроны поле коль« цевых электродов 12 и 13, практически не действует, поскольку их энергия близка к энергии падающих электронов зонда. Отраженные от объекта электроны проходят в канал формирующей линзы, претерпевая только воздействие ее магнитного поля, и регистрируются соответствующим детектором 8, сигнал с которого подается на видеоконтрольное устройство 9.

Вероятность попадания отраженных электронов на детектор. 7 вторичных электронов невелика, поскольку они задерживаются фокусирующим электродом с малым отверстием.

Растровый электронный микроскоп позволяет проводить исследование массивных объектов в широком диапазо не термических воздействий (при нагреве до 1500 С) при сохранении разрешающей способности и может быть использован в металлургии и металловедении для исследования структурных изменений различных объектов при термических и механических воздействиях.

Формула изобретения

Растровый электронный микроскоп, содержащий электронную пушку, конденсорную и формирующую линзы, отклоняющую систему, детекторы нториччых и отраженных электронов, стол объектов, устройства для термического и механического воздействия на объект и видеоконтрольное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения уровня термического воздействия при сохранении разрешающей способности, он снабжен двумя соосными с оптической осью микроскопа кольцевыми электродами, установленными перед объектом, а детекторы вторичных и отраженных электронов размещены в канале формирующей линзы.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Деркач B.Ï. Электроннозондоные устройства. К., "Наукова думка", 1974. с . 174.

2. Scanning Microscope j SN-35C.—

JE0L, Jàрап, 1978, р. 32 (прототип).

80113á

Составитель В. Гаврюшин

Редакто И. Михеева Тех ед М.Голинка Ко екто В. Синицкая

Заказ 0444 72 Тираж 795 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35, Раушскай наб. д. 4 5

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