Розвиток растрової електронної мікроскопії

Растровий електронний мікроскоп (РЕМ) є одним із найбільш універсальних приладів для вивчення мікроструктурних характеристик твердого тіла. Головною причиною широкого використання РЕМ є висока роздільна здатність приладу порівняно з оптичними мікроскопами. Вона має величину порядку 10 нм, а у кращих лабораторних приладів – 2,5 нм. Інша перевага РЕМ пов’язана з великою глибиною фокуса, що дає можливість отримувати об’ємні зображення та більш повну інформацію про об’єкт.

Зображення, отримане в РЕМ, використовується при наукових дослідженнях у фізиці твердого тіла та матеріалознавстві, для аналізу якості виробів мікроелектроніки, в металургії, криміналістиці, медицині, біології тощо. Ряд джерел інформації, наприклад, характеристичне рентгенівське випромінювання, дозволяє отримати дані про елементний склад мішені поблизу поверхні.

Розвиток растрової електронної мікроскопії бере початок із 1938 року, коли було створено перший прилад у Німеччині під керівництвом фон Арденна. Збільшення цього приладу становило 8000 крат, а роздільна здатність – 50–100 нм. Фактично це був просвічуючий електронний мікроскоп, у об’єктивній лінзі якого розміщувалися дві пари котушок для сканування електронним пучком.

Перший РЕМ, який було використано для дослідження металевих зразків, виготовили у 1942 році американські спеціалісти Зворикін, Хіллер та Свайзер. Роздільна здатність приладу становила 50 нм. Друга світова війна не дала можливості американцям перейти до модернізації цього приладу та до його серійного випуску, а наукова група фактично розпалася.

У 1948—1952 роках у Кембриджі група вчених під керівництвом Оутлі і Мак-Маллена виготовила прилад із роздільною здатністю 50 нм. Подальші розробки у РЕМ здійснювали Сміт, Еверхарт, Торнлі , Стюарт, Ніксон, Піз.

Перший серійний прилад, розроблений під керівництвом Стюарта, було випущено у 1965 році фірмою Cambridge Scientific Instruments Со.

Зараз у світі РЕМ у чистому вигляді майже не випускають. Переважно випускається прилад, який має назву РЕММА (растровий електронний мікроскоп-мікроаналізатор (МА)). Спочатку РЕМ і МА розробляли як два окремих прилади. Перші рентгенівські мікроаналізатори було сконструйовано групою французьких вчених під керівництвом Гіньє (1949 рік). Перший серійний прилад випущено французькою фірмою Cameca у 1956 році, а у 1968 році створено перший прилад, який отримав назву РЕММА.

На сьогоднішній день РЕМ та МА є фактично одним приладом і випускається як комбінований на підприємствах Японії, Німеччини, США, Великої Британії, Франції, України, Росії.