Растровый электронный микроскоп-микроанализатор

СОКЕ СОВЕТСНИХСОЦИАВИСТИЧЕСЙИХРЕОЧУЬЛИН 37/ н 3 ЦВ О 1ГОСУДЮ 4 СТ 9 ЕННЬЙ НОМИТГГ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРОЕНИЙ И ОТНРЫТИЙописАнии,изоюЕтв(ин двторсному сеидитюьотву Т 21) 3381991/18-21 : . . :отклонякюцую систему, схему отображения (22) 05,01,:82, .. . йнформации, включакищйо первый канал, (46) 23,05.83. Бюл. В. 19 . содержащий детектор рентгеновского (72) В.Акобыляков, н,Г,.копылов, .излучения, счетчик импульсов, н блок Г.Д. Кисель, В.Г, Зипннев, Б,К, Вол- . . регистрации, второй канал, содержанухин, ВН. Капличный и В;Н, Удальцов щей детектор вторичных:электронов (71)Су й завод. электронных микро." . н индикаторный блок, а также генераскспов им. ЬО-летия ВЛКСМ : тор раэверток, соеди е ный (53) 621.3851333(088.8): .няющей системой и индикаторным блоком, о т л и ч а ю ш и й с я тем, (56), 1. Би кс ЛС. Реатгеновский мик- что, с целью новышеиия точности анароанализ с.помощью электрического лиза и повышения его рм зонда. М., фйеталлургияф, 1966, схема отображения информации снабже 5"-61 . на циФро-аналоговым преобразовате 2,Деркач В.П, и др. Эдектроннозандо- лем с блоком управления н модулятовые устройства. ев, уКи , ".Наукова .Дум- . ром которые включены последовательна",. 1974, с. 176 .(прототип). ио,между детектором рентгеновского Е ,(54)(57) РАСтРОВЫИ ЭЛККТРОННЫЙ МИКРО- излУчениЯ и индикатоРным блоком, нРн СКОП"ИИЖРОАНАЛИЗАТОР, содержащий сис- этом модулятор соединен с детекторомтему формирования электронного зонда, вторичных электронов.Изобретение относится к техникеэлектронной микроскопии и может бытьиспользовано в приборостроительнойпромышленности при производствеэлектронных микроскопов,Известны электронные микроскопымикроанализаторы 1.Однако электронные микроскопы-микроанализаторы,. в которых осуществля-.ется рентгеноспектральный анализ,обладают относительно малыми функциональными возможностями.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемом. являетсярастровый электронный микроскоп-микроанализатор (РЭМПА), содержащий.сис 15тему формирования. электронного зонда, отклоняющую систему, схему отоб.ражения информации, включающую первый канал, содержащий детектор рентгеновского излучения, счетчик импуль 20сов и блок регистрации, второй ка"нал, содержащий детектор вторичных.электронов и индикаторный блок, атакже генератор разверток, соединен-ный с отклоняющей системой и индикаторным блоком ) 2 ).Однако на иэображении поверхностиобъекта в рентгеновских лучах отсутствуют градации серого в промежуткемежду двумя крайними градациями (чер-З 0ного и Целого). Такая информация даетвозможность установить только самфакт наличия рентгеновского излученияв данной точке исследуемой поверхности, при этом изображение представляетсобой совокупность светящихся с одинаковой яркостью точек, которые соответствуют точкам поверхности, содержащим данный химический элемент, Этообусловлено импульсным характеромвидеосигнала, сформированного в кана ле получения рентгеновского изображения, которым модулируетсяпо яркостиэлектронный луч в электроннолучевойтрубке индикаторного блока,45При совмещении рентгеновских и электронных изображений отсутствует йнформация о. количественном распределении элемента. Это связано с тем, что в формировании совмещенного изоб раженкя используется импульсный сигнал, несущийинформацию о рентгеновском излучении, наложение которого на аналоговый видеосигнал с последующей модуляцией комбинированным видеосигналам электронного луча по яркости ь элЕктроннолучевой трубке индикаторного блока не позволяет по. совмещен- ному изображению визуально получить более полную информацию кроме опре деления наличия в данной точке рентгеновского.излучения (элемента). В целом известный прибор обеспечивает недостаточную информативность ана,лиза. 65 Кроме того, канал регистрациихарактеристического рентгеновскогоизлучения обладает недостаточно высокой чувствительностью и линейно-,стью преобразования импульсной информации, поступающей с выхода детектора рентгеновского излучения, аамплитуду аналогового сигнала из-запогрешностей, вносимых интеграторомс В,Б элементами и усилителем постоянного тока. Это приводит к снижению точности анализа.Целью изобретения является повышение точности анализа и повышениеего информативности путем увеличенияградаций серого на изображении, сформированном в рентгеновских лучах, иобеспечения. возможности .полученияколичественной информации о распреде.лении химических элементов по сов-.мещенным изображениям в рентгеновс-ких лучах и во вторичных электронах.,Указаннная цель достигается тем,что в РЭММА, содержащем систему формирования электронного зонда, отклоняющую систему, схему отображенияинформации, включающую первый канал,содержащий детектор рентгеновскогоизлучения, счетчик. импульсов и блокрегистрациивторой канал, содержащий детектор вторичных электроноь ииндикаторный блок, а также генератор разверток,.соединенный с отклоняющей системой и индикаторным блоком,схема отображения информации снабжеыацифро-аналоговым преобразователь с,блоком управления и модулятором, которые включены последовательно междудетектором рентгеновского излученияи индикаторным блоком, при этом модулятор соединен с детектором вторичных электронов,На чертеже представлена блок-схемапредлагаемого устройства.РЭКИА содержит электронную пушку1 и блок 2 электромагнитных линз, образующих систему формирования электронного зонда, отклоняющую систему9, исследуемый объект 4. Схема отображения информации содержит первыйканал, включающий детектор рентгеновского излучения с кристалл- анализатором 5 и преобразователем 6, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 7с блоком 8 управления и блок регист. -рации, выполненный, например, в видесчетчика 9 импульсов с цифровым табло. Второй канал схемы отображенияинформации содержит детектор 10 вторичных электронов, соединенный смодулятором 11, и индикаторный блок12. Генератор 13 разверток соединенс индикаторным блоком 12 и с отклоняющей системой 3. Схема содержитпереключатели 14 и 15, обеспечивающие выбор вида записи информации, атакже самописец 16, соединенныйс ЦАП 7.1019520 Составитель В. ГаврнюинРедактор Г. Волкова Техред М,Тепер Корректор А;Тяско Заказ, 3716/47 Тираж 703 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 7-35, Раушская наб., д. 4/5 илиал ППП "Патент ", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Устройство работает следующим об-,разом.В результате взаимодействия электронного луча с поверхностью объектавозникают рентгеновское излучениеи вторичные электроны, несущие информацию о поверхностном слое объекта,Вторичные электроны, попадая на детектор 10 вторичных электронов, преобразуются в видеосигнал, который создает на экране электройнолучевой 10трубки:индикаторного блока 12 изображение поверхности объекта 4. Площадьрастра на поверхности исследуемогообъекта регулируется изменением амплитуды пилообразного тока генератора 13 разверток, подаваемого в отклоняющую систему 3.Рентгеновское излучение, несущееинформацию об элементном составе поверхности объеката 4, попадает накристалл-анализатор 5, настроенный наопределенный элемент таблицы Менделеева. С выхода преобразователя 6 поступают испульсы с частотой, пропорциональной интенсивности рентгеновского 25излучения. Импульсы считаются счетчиком 9 или попадают через переключатель 15 непосредственно в индикаторный блок 12 для формирования изображения в рентгеновских лучах,При этом, модуляция электронноголуча пояркости в электроннолучевойтрубке индикаторного блока 12 осуществляется .аналоговымсигналом, который формируется с помощью цифро-аналогово. го преобразователя 7 и блока 8 управления. Амплитуда аналогового сигнала пропорциональна частоте импульсов, поступающих с выхода;детектора рейтгеновского излучения.В 11 АП 7 осуществляется преобразования только того количества импульсов, которое приходится на заданный интервал-времени. Временные интервалы между импульсами, которые задаются блоком 8 управления, равным между собой в режиме формирования изображения в рентгеновских лучах.Осуществление модуляции электронного луча по яркости в электроннолучевой трубке индикаторного блока. аналоговым сигналом, полученным с помощью ЦАП, обеспечивает возможность получе. ния изображения в реитгеновских лучах с количеством градаций серого, огреде. ляеьим наличием количества неравных значений интенсивности рентгеновского изображения, несущего информацию не только о. пространственном распределении элементов, но и количественных соотношениях при формировании совме щенных изображений. В то же .время это позволяет с более высокой чувствительностью и линейностью преобразовать импульсную информацию в аналоговый сигнал, т. е. с большей точностью зарегистрировать и записать рентгеновский спектр.