Способ измерения интенсивности рассеяния электронов при электронографических исследованиях

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1269215 А 1 151) 4 Н О 137 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СГ 10 СОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ РАССЕЯНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ ПРИ ЭЛЕКТРОНОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛ ЕДОВАНИЯХ(57) Изобретение относится к электронной микроскопии, в частности электронографии. Цель изобретения - сокращение времени измерения. В результате рассеяния на молекулах исследуемого вещества ранее сформированного электронного пучка 1 в плоскости регистрации формируется дифракционная картина (ДК), получаемая с помощью магнитных отклоняющих катушек 8 и неподвижного детектора 3. Время счета (.) в некоторой точке ДК соответствует накоплению фиксированного суммарного заряда - количества электронов. Интенсивность рассеяния электронов в этой точке выбирается исходя из требуемой относительной точности измерений. Для обеспечения относительной точности измерений б= 0,3% в каждой точке электронограммы требуется накопить не менее М 0= 10 электронов. Время измерения в некоторой точке .= М 4/Е При этом частота Г. прямопропорциональна интенсивности рассеяния электронов, току электронного луча и плотности электронов в области рассеяния. Об интенсивности рассеяния судят по распределению измеренных для каждой точки ДК промежутков времени, 1 ил,Изобретение относится к электронной микроскопии, в частности к электронографии, и предназнацено лля измерения интенсивности рассеяния электронов на об ьектах в твердой и газовой фазе.Цель изобретениясокрацение времени измерений интенсивности рассеяния электронов при обеспечении одинаковой точности измерений во всех точках лифрзкционной картины.На чертеже показана схема реализую О цего способ устройства.Устройство содержит расположенные на пути электронного пучка 1 объект 2 и детектор 3. Выхол детектора соединен с первым счетчиком 4, который в свою очередь соединен с вторым счетчиком 5. Второй сцетчик 5 соединен с опорным генератором 6, а первый сцетцик 4 соединен с генератором 7 развертки, выход которого соединен с отклоняющими катушками 8.Способ осуцествляетсн следукнцим образом.Первичный электронный пучок 1, сформированный электрооптической системой электронографа, пересекает область, гле происходит рассеяние первичных электронов на молекулах исслелуемого вецества. В результате в плоскости регистрзции формируется дифракционная картина, которзя разворачивается с помоцью мзгнитныз отк оняюцих катушек 8 относительно неподвижного детектора 3, в качестве которого может использоваться система из сцинтиллятора и фотоэлектронного умножителя. Бремя счета в некоторой тоцкс дифракционной картины соответствует накоплению фиксированноо суммарного заряда - количества электронов .х 0 И 1.нснвность рассеяИя э;.ктронов в этой точке 1, = А Х, (, гле А коэффициент пропорциональности. В прел:агаемом способе х 1 постоянно и выбирается исходя из требуемой относительной точности измерений о: х= б , что обеспечивает оли.паковую точность измерений во всех точках 40 дифракционной картины. Измеряемой величиной в данном случае является . - время счета 1 х 1 п электронов в каждой отдельной тоцке. Имеряя это время, можно иктроить распределение интенсивности рассеяния электронов, поскольку она обратно пропорцио нальна времени ь. Таким образом, время счета электронов в каждой отдельной точке дифракционной картины не превышает времени, необходимого для обеспечения требуемой точности измерений о. Так, лля обеспечения относительной точности измерений Ь= 0,3 г 0 в каждой точке электронограммы требуется накопить не менее .Ч= 10 электронов. Время измерения в некоторой точке .= х 1/Е, гле Г - средняя цзстота регистрации электронов в этой тоцке. Частота Е.прямо пропорциональна интенсивности рассеяния электронов, току электронного луча и плотности электронов в области рассеяния. Экспериментальные условия выгодно выбирать таким образом, чтобы работать при возможно болыпих Е с тем, цтобы уменьшить время измерений 1. Однако максимальное значен ие Е. ограничивается прелельной частотой счетчика импульсов 1 и длительностью импульсов т. Необходимым условием нормальной работы является т( Г, при этом относительная ошибка при регистрации электронов, следу кпих с средней частотой Е, составляет 6==1 /1. Максимальная частота серийных счетчиков импульсов = 100 МГц. Г 1 ри относительной ошибке э= 0,3",/ средняя частота Е = 300 кГц. Если в ближней области лифракционной картины Е х= 300 кГц, то в дальней области средняя цзстота регистрации электронов уменьшается ло Г. =-1 кГц. 11 ри этом вре":Вмя измерений в одной точке в дальней охзсти лифракционнои картины 1 т =100 с,6 з в ближней области это время уменьшается ло 03 с, в то время как при известном способе измерения время измерения во всех точках одинаково и в данном слуцае должно составлять .= 100 с. Общее время регистрации дифракционной картины по известному способу составляет 1 О с (около 3 ц). Преллзгземьй способ регистрации позволяет уменьшить это время в 3- - 4 раза.Устройство, реал изу ощее и редлагаемый способ, работает с.едуюгцим образом.Электронный пучокрассеивается обьектом 2. Одноэлектронные импульсы с детектора 3 поступают на первый счетчик 4, который при накоплении выбранного кочицества импульсов вырабатывает электрический импульс. Этот импульс останавливает счетчик 5, регистрирующий количество импульсов опорного генератора 6 фиксированной частоты, и такжс поступает в генератор 7 цифровой развертки. Генератор 7 изменяет ток через отклоняющие катушки 8, переводя дифракиионную картину в новую точку измерений. В этой схеме количество импульсов, накопленное во втором счетчике 5, обратно пропорционально интенсивности рассеяния электронов в данной тоцке дифракционной картины. Используя в кацестве второго счетчика 5 многоканальный анализатор импульсов и соответствующую схему синхронизации, процесс измерения интенсивности рассеяния электронов удается полностью автоматизировать, что также снижает общее время измерений.Лример. Исследования молекулы СС 1 показали, что преллагаемый способ измерения интенсивности рассеяния электронов позволяет уменьшить время эксперимента по сравнению с известными способами в 4 раза (с 3 ч до 45 мин) при сохранении точности измерений б= О,ЗЯ.Предлагаемый способ обеспечивает постоянную тоцность измерений 0 по всей лифракционной картине, уменьшая время измерения в ее ближних областях и тем самым1269215 формула изобретения Составитель В. Гаврюшин Редактор С. Пекарь Текред И. Верес Корректор Т. Колб Заказ б 043/55 Тираж 643 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о 1 крытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4значительно уменьшая общее время эксперимента. Это позволяет снизить влияние нестабильностей измерительной аппаратуры на точность эксперимента, в 3 - 4 раза снизить затраты трудовых и энергетических ресурсов и значительно увеличить объем и эффективность научных исследований. Способ измерения интенсивности рассеяния электронов при электронографических исследованиях, включающий формирование и развертку дифракционной картины относительно неподвижного детектора, регистрацию суммарного заряда рассеянных электронов в каждой точке дифракционной картины, измерение времени регистрации и осуществление интенсивности рассеяния электронов по распределению регистрируемых электрических сигналов, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени измерений при обеспечении одинаковой точности во всех точках дифракционной картины, измерение времени осуществляют для каждой 10 точки дифракционной картины до моментанакопления в них одинакового суммарного заряда рассеянных электронов, а об интенсивности рассеяния судят по распределению измеренных для каждой точки дифракционной картины промежутков времени.