Емісійні мікроскопи

 

Як об’єкт дослідження в емісійному електронному мікроскопі використовуються матеріали, що здатні випро- мінювати електрони. Залежно від виду емісії розрізняють такі типи мікроскопів: термоелектронні, фотоелектронні

 

    Рисунок 4.3 – Хід променів у тіньовому мікроскопі: 1 - джерело електронів; 2, 3 –електростатичні лінзи; 4 - зразок; 5 - екран  

 

вторинноелектронні, автоелектронні. Відмітимо, що розроблений Кнолем та Рускою у 1931 році мікроскоп за принципом роботи був емісійним.

Емісійні мікроскопи дають можливість розв’язувати два класи задач:

- дослідження емісійних властивостей катодів;

- вивчення твердих об’єктів при високих температурах.

На рисунку 4.4 наведено механізм утворення зображення в емісійному мікроскопі.

Різний ступінь емісії електронів з різних ділянок зразка створює контраст на зображенні. Ділянкам з більшою емісією відповідають на зображенні більш світлі місця. Таким чином, контраст на зображенні в емісійному мікроскопі виникає внаслідок нерівномірної емісії об’єкта.

Залежно від виду емісії, характеру інформації, яку необхідно отримати, мікроскопи мають різне конструктивне оформлення. В них можуть

    Рисунок 4.4 – Формування зоб-раження в емісійному мікроскопі: 1 - об’єкт; 2 - оптична система; 3 - зображення

 

електростатичні та електромагнітні лінзи, але перша лінза, яка отримала назву емісійного об’єктива, однозначно повинна бути електростатичною для того, щоб прискорити пучок електронів. Зображення, отримане в емісійному мікроскопі, має високу роздільну здатність, велику контрастність. Основний недолік даного типу приладів – великий коефіцієнт сферичної аберації.

Емісійний мікроскоп без лінз отримав назву мікроскопа-проектора. Існує два типи мікроскопів-проекторів − циліндричний та сферичний. На рисунку 4.5 наведено схему сферичного мікроскопа-проектора.

У такому мікроскопі можна отримати зображення поверхні вістря або голки за умови, що її кінець має строго сферичну форму. Збільшення у сферичному проекторі пропорційне R/r, (R – радіус колби, r – радіус кінця вістря). При r ~ 100 нм у мікроскопі досягають збільшення 107 крат.

За допомогою сферичних проекторів можна досліджувати скелети молекул без їх руйнування. Для проведення дослідження на кінець голки наносять ту чи іншу речовину. Роздільна здатність мікроскопа становить менше 1 нм.

 

  Рисунок 4.5 – Схема сферичного проектора: 1 - вістря; 2 – стру-мопровідна дуга; 3 – струмо-провідний шар, що є анодом; 4 - струмопровід; 5 - екран; 6 - патрубок для відкачування; 7 – колба; 8 - патрубок з гетером  

 

Кращої роздільної здатності можна досягти, замінивши потік електронів з вістря на потік іонів. Такі прилади отримали назву іонних мікропроекторів. Унаслідок меншої довжини хвилі де Бройля іона можна отримати вищу роздільну здатність (0,2-0,4 нм).

Циліндричні проектори використовують для дослідження емісійних властивостей матеріалів катодів. Збільшення мікроскопа визначається відношенням радіуса циліндричного балона до радіуса дроту.

 








Дата добавления: 2015-05-26; просмотров: 688;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.003 сек.