Ионно-эмиссионный микроскопмикроанализатор

О и и С Ам-и ИЗОБРЕТЕНИ вз Советских алистических публик(23) Приоритет Опубликовано 0501 Дата опубликования осударственный комнте СССР по делам изобретений и открытий(О писания 0501 Черепин и .В.Л.Ольховский 71) ЗаяВИТЕЛН ИнститУт металлофизики АН украинской ССР(и Опытно-конструкторское бюро института металлофизикАН Украинской ССР 4) ИОННО-ЭМИССИОННЫЙ МИКРОСКОП в МИКРОАНАЛИЗАТ Изобретение касается ионной микроскопии и масс-спектрометрии и предназначено для лабораторных исследований металлических сплавов и дРугихтвердых материалов путем наблюденияструктуры поверхности исследуемогообъекта и осуществления локальногоили послойного химического и изотопного анализа, 10Известна конструкция ионного. микРозонда масс-анализатора, в которомнаблюдение поверхности исследуемогообъекта осуществляется путем сканирования перВичногО пучка иОнОВ микро зонда) с последующей регистрациейсепарированных по массам вторичныхионов, характеризующих распределениехимических элементов в поверхностиобъекта 1,20Однако для контролируемого выбораместа проведения анализа используетсяоптический микроскоп, часть оптической системы которого находится непо-.средственно у объекта и, поэтому,подвержена запылению веществом исследуемого объекта,Известен ионно-эмиссионный микроскоп, в котором осуществляется сканирование первичного ионного изображения относительно отверстия в диаАрагме с последующим масс-спектральныманализом ионов каждого элемента иэображения. Микроскоп содержит аксиально-симметричную электростатическуюоптическую систему, систему Отклонения,диафрагму, выделяощую элемент иэображения, анализатор масс, детекторионов, усилитель, регистрирующееустройство и систему развертки 2.Такая конструкция позволяет проведение химического и изотопногоанализа, однако контролируемый выбор места анализа крайне затруднен,так как требуется сложная механическая или иная система, указывающаяна образце ось ионно-оптической системы,Цель изобретения - создание воэможности контролируемого выбора места проведения локального химическогои изотопного анализа,.Это достигается тем, что в ионноэмиссионном микроскопе-микроанализаторе по оси системы между оптическойсистемой с системой отклонения ианализатором масс установлен ионноэлектронный преобразователь, катодкоторого выполнен с отверстием,одновременно являю 1 имся входнойдиафрагмой анализатора.Предложенное изобретение позволя-ет одновременно наблюдать на Флюоресцирующем экране преобразователя увеличенное изображение поверхности исследуемого объекта и увеличенное изображение отверстия в катоде, при включенной системе развертки выводитна это отверстие интересующий участокструктуры для осуществления локального анализа,На чертеже схематически изображенпредложенный ионно-эмиссионный микроскоп-микроанализатор.Внутри вакуумной камеры по осирасположены аксиально-симметричнаяэлектростатическая оптическая система 1 с отклоняющей системой 2,ионно-электронный преобразователь 3,анализатор 4 масс и детектор 5 ионов.ИОнно-электронный преобразователь 3 20содержит катод 6,выполненный с отверстием 7, размер которого равен разрешаемому расстоянию на поверхностиобразца, умноженному на ионно-оптическое увеличение в плоскости катода р 5преобразователя, анод 8, фокуснруЮщий электрод 9 и область 10 однородного магнитного поля для отклоненияэлектронного пучка на Флюоресцирующийэкран 11. Электростатическая оптическая система 3 Формирует. в плоскости катода преобразователя 6 увеличенное ионное, изображение, характеризующее структуру поверхностиобъекта. Выбитые из катода электроны фокусируются на поверхности флюо 35ресцируюшего экрана, образуя уйеличенное изображение поверхности объекта и уэеличенное изображение отверстия 7,Ионно-эмиссионный микроскоп-микроанализатор работает следующим образом,Перемешая объект устанавливаютпротив отверстия тот структурныйэлемент, локальный химический составкоторого представляет интерес. При 15включении развертывающего устройства12 и настройке анализатора 4 масс наопределенную массу, сигнал с детекто-. ра ионов 5, усиленный усилителем 13, подается на регистрирующее устройство 14, синхронизированное с отклоняющей системой 2 посредством развертывающего устройства 12. В результате в регистрирующем устройстве (например на экране кинескопа) получается иэображение, характеризующее распределение ионов определенной массы в поверхности объекта.Наличие перед анализатором.ионс. ионно-электронного преобразователя, позволяющего наблюдать поверхность объекта и выбирать под контролем место проведения локального химического и изотопного анализа, расширяет круг задач, решаемых прибором, повышая при этом точность проведения локального анализа, и снимает необходимость разработки сложных систем, указывающих на объекте место проведения локального анализаФормула изобретенияИонно-эмиссионный микроскопмикроанализатор, содержащий аксиально-симметричную электростатическую,оптическую систему с системой отклонения, анализатор масс с расположенной перед ним диаФрагмой, детектор ионов, усилитель, регистрирующее устройство и систему разверткио т л и ч а ю ш, и й с я тем, что,с целью повышения качества контролявыбора места анализа, по оси системы между указанной электростатической оптической системой с системойотклонения и анализатором масс установлен ионно-электронный преобразователь, катод которого выполнен сотверстием, одновременно являющимсявходной диаФрагмой анализатора масс,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Боровский И.Б, и др, Локальныеметоды анализа материалов. 1973,с.272-2782, Авторское свидетельство СССРР 184366, кл, Н 0 137/28, 1964.708437 Составитель Б.Лукьяновелькин Техред М.Келемеш Корректор Г, Наэарова дакто ое б Филиал ППППатентф , г.ужгород, ул.Проектная,4 Я и каэ 8508/49 ЦНИИПИ Госу по дела 113035, Носк