Растровый электронный микроскоп

ч1 /,П И С А" Й" ИЕ ЗОБРЕТЕН ИЯ мнэа г,овютених о 14 иалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕДЬСТ олните авт. свид 2л.,1 372 1 осударственнын номнтет Совета Мпннстров СССР оо делам нзоооетеннй н открмтнй1) Заявите 4) РАСТРОВЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОС шающей способности микроскопа. Достижение пос. тавленной цели осуществлено тем, что микроскоп снабжен дополнительной электронно - оптической системой формирования и увеличения изображения и отклоняющей системой, которые расположено: под объектом перед диафрагмой по ходу электронного луча, и дискретно - аналоговым устройством. вход которого соединен с датчиком электронов, а выход - со входом индикаторного блока видеоонтрольного устройства. к На чертежемикроскопа, Схема вклю 1 а электронно - опти зонд 3, отклон объект 5, распол линзу 6, отклон линзу 8, проекци 20 ного изображени плоскость регис неподвижная диимпульсный усиформировательральный усилит Изобретение относится к электроннои микроскопии и может быть использовано при разработкерастровых электронных микроскопов,Известен электронный микроскоп 11 просвечивающего типа, в котором для повышения чувстви.тельности и разрешения в качестве преобразователяэлектронно - оптического изображения в электрические сигналы использован сцинтиллятор с ФЭУ,расположенный за неподвижной сканирующей диафрагмой по ходу электронного луча,Недостатком такого электронного микроскопаявляется низкая разрешающая способность.Ближайшим прототипом данного изобретенияявляется растровый электронный микроскоп 12),который содержит электронную пушку, электронно - оптическую систему, столик для объектов, неподвижную диафрагму, датчик электронов и видео.контрольное устройство, состоящее из видеоусилителя, приемной электронно - лучевой трубки, генератора разверток приемной трубки и источниковпитания.Однако и этот микроскоч имеет недостатки:низкое разрешение и слабую чувствительность прималой интенсивности электронов,Целью изобретения является повышение разрезображена схема электронного чает в себя электронную пушку 1, -ческую систему 2, электронный яющую систему 4, исследуемый оженный на столике, объективную яющую систему 7, промежуточную онную линзу 9, элемент электроня 10, неподвижную диафрагму 11, трации 12, в которой размещена афрагма 11,датчик электронов 13, литель 14 аналогового устройства, 15 аналогового устройства интегель 16, индикаторный блок 17 видеоконтрольного устройства, генераторы разверток 18.Линзы 6, 8, 9 и отклоняющая система 7 образуют электронно-оптическую систему, предназначенную для формирования и увеличения изображениясоответствующего участка объекта,Выход датчика электронов 13 электрическисоединен со входом аналогового устройства (им -пульсным усилителем 14), выход (интегральныйусилитель 16) которого электрически соединен совходом индикаторного блока 17 видеоконтрольного устройства (с модулятором приемной трубки),соединенного электрически с генератором развертки 18,который электрически соединен с отклоняю.щими системами 4 и 7,Растровый электронный микроскоп работаетследующим образом.На исследуемый объект 5 электронно - оптической системы 2 направляется и фокусируется электронный зонд 3, который с помощью отклоняющейсистемы 4 сканирует по поверхности исследуемогообъекта 5. Электронный зонд 3, попав на объект 5,проходит его (по пути взаимодействуя с ним) илиотражается, если объект расположен наклонно коптической оси микроскопа. Прошедшие или отраженные под малым углом (2 4 о) к оптической осии поверхности объекта электроны несут информацию об исследуемом объекте 5. Они попадают вполе линзыб,. которая формирует и увеличиваетпервичноеизображениев электронных лучах (аналогично просвечивающему электронному микроскопу),Сформированное линзой б первичное изображение сканируется системой 7 синхронно со сканированием, проводимым отклоняющей системой 4, носканирование происходит в противоположных направлениях как по строкам, так и по кадру.Промежуточной 8 и проекционной 9 линзами формируется конечное электронное изображение, которое раскладывается на элементы электронногоизображения в плоскости регистрации 12 с помощью повторного сканирования, осуществляемогоотклоняющей системой 7, относительно неподвиж -ной диафрагмы 11. Величина элементов элекронно -го изображения определяется диаметром неподвия -ной диафрагмы 11 и общим увеличением линз Э.О,Срасположенных под объектом по ходу электронно -го луча,Электроны, прошедшие через диафрагму 11, попадают на датчик 13,работающий в режиме счета электронов и преобразовывающий последние в электрические импульсы, частота которых пропорциональна количеству электронов, приходящихся на элемент изображения в плоскости регистрации 12, Полученные таким образом электрические импульсы подаются на вход аналогового устройства, т,е, на вход импульсного усилителя 14, который усиливает и направляет их на вход формирователя 15, где они преобразуются в стандартные по форме и амплитуде импульсы без изменения частоты следования, другими словами, формирователь 15 сохраняет частотную модуляцию, обусловленную 5 элементами электронного изображения.Затем стандартные импульсы направляются винтегральный усилитель 16, который преобразовы.вает последние в аналоговый сигнал (напряжение), 10 амплитуда которого пропорциональна частоте стандартных импульсов, Аналоговый сигнал (напряжение) поступает на вход индикаторного блока 17видеоконтрольного устройства, который формирует конечное изображение той точки исследуемого 15 объекта, где произошло взаимодействие электронного зонда 3 с иследуемым объектом 5. Индикаторный блок 17 видеоконтрольного устройства с помощью генератора разверток 18 и отклоняющих сис - тем 4, 7 формирует изображение исследуемого объекта 5 синхронно с двойным сканированием: зонда 3 по объекту 5 и электронного изображения относи - тельно неподвижной диафрагмы 11.Благодаря применению дополнительной электчронно - оптическои системы, расположенной под объектом по ходу электронного луча, и диафрагмы 11 возможно разложение электронного изобра.жения на мелкие элементы, что позволяет повысить разрешающую способность микроскопа, так как 30она в этом случае определяется разрешением электронно - оптической системы, построенной по аналогии с электронной оптикой просвечивающих микроскопов, Поскольку увеличение разрешения электронно - оптической системы и размер сканирующей диафрагмы 11 при высокой чувствительности датчи.ка 13 (10а/см ) позволяетнастроить систему на самое высокое разрешение, то разрешение всего прибора может достигнуть уровня современных 40просвечивающих электронных микроскопов, Применение аналогового устройства позволяет получать изображение на экране инадикаторного блокавидеоконтрольного устройства от очень малой интенсивности прошедших или отраженных электронов(1 О-" - 10-"а/см),45Формула изобретенияРастровый электронный микроскоп, содержащии электронно - оптическую систему, отклоняю.щую систему, столик объектов, неподвижную диафрагму, датчик электронов и видеоконтрольное устройство, с идикаторным блоком, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения разрешающей слов 55собности, он снабжен дополнительной электронно - оптической системой формирования и увеличения изображения и отклоняющей системой, которые рас - положены под объектом перед диафрагмой по ходу электронного луча, и дискретно - аналоговым устрой - 60524258 Со став ителТехред Н. КалинАндрейчук ектор Б, Югас Тираж 977 ПодписноГосударственного комитета Совета Мини аз 5000/37 в СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 П "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная ством,вход которого соединен с датчиком электро - нов, а выход- со входом индикаторного блока видео- контрольного устройства,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 61. Авт. св, СССР, кл. Н 01137/26 У 399937,29.11.71, опубл. 14,02.74 г.2, Техническое описание устройства электронного микроскопа "Автоскоп" фирмы ЕТЕС 1970 5 (прототип)