Режими роботи, типи та основні характеристики ПЕМ

Як відмічалося у попередніх розділах, у сучасних ПЕМ частіше за все використовуються режими роботи для отримання світлопольного і темнопольного зображень кристалічної структури, для зображення решітки з фазовим контрастом, а також у режимі дифракції та мікродифракції. Останні два режими можуть бути реалізовані за допомогою відбитих або тих, що пройшли через зразок, електронів.

ПЕМ можна прокласифікувати за величиною прискорюючої напруги: високовольтні (до 200 кВ) і надвисоковольтні (порядку 1 МВ). При переході до надвисоких напруг (починаючи із 600 кВ) необхідно використовувати інші, не трансформаторні, як у випадку високовольтних ПЕМ, методи отримання прискорюючої напруги (високовольтні генератори і прискорювачі). Над-високовольтні ПЕМ мають певні переваги над звичайними мікроскопами, однак і ряд недоліків. Основна перевага полягає в різному діапазоні товщин зразків – до 14 мкм при дослідженні легких металів (U = 2,5 МВ) і 2 – 3 мкм для інших металів (U = 1 МВ) порівняно з граничною товщиною (тобто, 0,1 мкм) при використанні звичайного ПЕМ. Можна вказати основний недолік, пов'язаний із радіаційним руйнуванням зразка і, як результат цього, зменшенням величини розрізнювальної здатності, оскільки δ ~ U^-3/2. Наприклад, при U = 1,5 МВ δ ≈ 3,0 нм, хоча ця величина, швидше за все, теоретична. У зв’язку із дороговизною надвисоковольтних ПЕМ на даний момент їх налічується у світі декілька екземплярів.

До числа основних характеристик (параметрів) ми будемо відносити прискорюючу напругу, розрізнювальну здатність (хоча, як зауважили ми раніше, вони пов’язані між собою) та діапазон збільшень (М). Інформація про ці параметри вітчизняних (ВАТ “SELMI”, м. Суми) і деяких такого самого класу японських мікроскопів наведена в таблиці 6.2.

Таблиця 6.2 – Основні характеристики деяких ПЕМ