Физические основы получения информации. Газеева И.В - 36 стр.

UptoLike

36
Электронный микроскоп прибор, в котором для получения увели-
ченного изображения используется электронный пучок. В таком микроскопе
источник освещения заменен на электронную пушку. В качестве объектива
применяется система фокусирующих линз магнитного или электростатиче-
ского типа. Исследуемый объект, прикрепленный к предметному столу, по-
мещается в вакуумную камеру. Изображение строится на флуоресцирующем
экране. Электронные микроскопы бывают как традиционные просветные,
так и сканирующие (или растровые). В первом случае электронный пучок
освещает весь исследуемый объект одновременно. При этом можно получить
изображение только для малого поля зрения. Во втором случае исследуемый
объект сканируется электронным лучом, обегающим за определенное время
заданную площадь поверхности образца (для этого имеется отклоняющая
система магнитного или электростатического типа, как в кинескопах телеви-
зора). В результате удается получить изображение больших поверхностей.
В просветных электронных микроскопах можно исследовать только
объекты с малой толщиной. Для этого изготавливают реплики или фольги,
прозрачные для электронов. Реплика это тонкая пленка какого-либо веще-
ства, на которой получают отпечаток микрорельефа поверхности. Ее изго-
товление осуществляется, например, путем напыления угольной или нанесе-
ния лаковой, либо желатиновой пленки на исследуемый образец. Реплики
должны иметь различную толщину в зависимости от величины ускоряющего
напряжения микроскопа. Наиболее распространены электронные микроско-
пы с ускоряющим напряжением 100, 200, 300 и 400 кВ. Так, для напряжения
100 кВ в случае нанесения пленки из кремния ее оптимальная толщина будет
0,3-0,4 мкм, для 200 кВ - от 0,6-0,8 мкм до 1мкм. Метод реплик позволяет по-
лучать информацию о структуре поверхности образцов. Фольги – тонкие
пленки, которые получают путем среза из массивных образцов. Срез образца
производят таким образом, чтобы не внести в исследуемую область дополни-
тельных нарушений. На фольгах ведутся, например, исследования дефекто-
образования в кристаллах. Срез образца, как и снятую реплику, устанавли-
вают на специальную сетку с крупными отверстиями и размещают в колонне
микроскопа. Просвечивающий электронный микроскоп, являясь наиболее
универсальным классическим методом исследования структурных дефектов
кристаллов, используется непосредственно для анализа морфологических
особенностей, ориентации дефектов относительно решетки матрицы, опреде-
ления их размеров.
При изучении поверхности в растровом электронном микроскопе
вполне достаточно использовать низковольтное ускоряющее напряжение, т.к.
диаметр пучка электронов составляет около 10 мкм. Обычно используют пу-
чок электронов с энергией 1-50 кэВ. В растровом электронном микроскопе
изображение объекта формируется последовательно по точкам и является ре-
зультатом взаимодействия сканирующего электронного луча с поверхностью
образца. При взаимодействии электронного луча с веществом возникают от-
ветные сигналы различной физической природы (отраженные и вторичные
электроны, рентгеновское излучение), которые используются для синхронно-