Растровый электронный микроскоп

Союз Советских Социалистических Республик 1(23) ПриоритетОпубликовано 0502.80. Бюллетень Мо 5Дата опубликования описания 08.0280 Н 01 У 37/28 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) РАстРОВИЙ электРОнный иикРОскоп 2недостатком известного устройства является низкая информативность изображения, так как стереоскопнчЕское иэображение получается только при малых углах между направлениями падения первичного электронного пучка на объект, при которых регестрируются изображения стреопары, ограничивает воэможность объемного наблюдения объектов в широком диапазоне углов,наиболее близким техническим решением является растровый электронный микроскоп,.содержащий электрон- ную пушку, систему Формирования электронного зонда, отклонякщую систему с генератором разверток, генератор импульсов, два выхода которого подключены соответственно ко входу генератора разверток и управляющему электроду электронной пушки, систе му наклона зонда по отношению к объектуподключенную к выходу генератора разверток, детектор электронов и видеоконтрольное устройство 2).Устройство используется для исследования быстропротекаюйих процессов и позволяет получать стерео" изображение исследуемого участка объекта. Изобретение относится к области электронно-оптического приборостроения и может быть использовано для исследования объектов с помощью электронного пучка,При структурных исследованиях твердотельных или биологических объектов наибольшую информацию обеспечивают объемные иэображения, получаемые методом стереоскопического наблюдения или голографии, который успешно; применяется в просвечивающей электронной микроскопии. Известны растровые электронныемикроскопы, содержащие электронную пупушку, систему формирования электронного зонда, отклонякщую систему сгенератором разверток, систему наклона зонда по отношению к объекту, 2 Оподключенную к выходу генератора разверток, детектор электронов и видео,контрольное устройство ВКУ) 1),Устройство позволяет получить стереоскопическое изображение исследуемого участка объекта за счет Фиксации изображения исследуемого участка объекта под двумя ракурсами и ихпоследующего совместного рассмот-.рения на экране ВКу,(53) УДК б 21. 385. 833Недостатком известйого устройст" ва также является невысокая информативность изображения,Цельпредлагаемого изобретенияповышение информативности изображения.5Для этого устройство дополнительно содержит линию задержки и фазовьйдетектор,"один из входов кото-Рого подключен к выходу детектораэлектронов, другой - через линиюЗадержки к выходу генератора импульсов, а выход - к входу видеоконтрольного устройства.Такое выполнение. устройства позволяет отобразить. на всей площадиэкрана видеоконтрольного устройства 15информацию о топографии каждого элемейта поверхности исследуемого участка объекта, содержащуюся в телесномугле, описываемом зондом вокругкаждого такого элемента, Это осуществляется путем регистрации временного разбаланса между сигналамис какого-либо элемента исследуемого участка объекта, полученными врезультате воздействия на него импульсного электронного зонда, при"изменении его угла падения на этотэлементи опорным сигналом от генератора импульсов. Таким образом, наэкране ВКУ получается (многоракурс- уное) псевдоголографическое изображе.ииеисследуемого участка объекта,информативность которого на порядоквыше информативности стреоизображения.Яа чертеже изображен,предлагаемый микроскоп, где"показанй: электронная пушка 1, управлякщий: электрод 2электронной пушки, система 3 формировайияэлектронного зонда, отклоняющая система 4, генератор 5 разверток, система б наклона зонда поотношению к объекту, исследуемыйобъект 7, детектор 8,электронов, фазовый детектор 9, линия 10 задержки, генератор 11 импульсов, видеоконтрольное устройство 12;Микроскоп работает следующим образом.Электронная пушка 1 эмиттируетэлектронный пучок, который формиру 50ется сйстемой 3 в электронный зондмалого диаметра. Сформированныйэлектронный зонд стробируется путемподачи сигналов отгенератора 11.имПульсов на управляющий электрод2 электронной пушки 1. В результате.стробирования электронный зонд воздействует на объект в течение вре"йеий," определяемом длительностьюимпульса от генератора 11. Сигналс какой-либо точки объекта 7, накоторую в данный момент воздействует"равном длительности одного импульсагенератора 11, регистрйруется детектором 8 электронов и поступает на 65 вход фазового детектора 9 одновременно с опорный" сигналом от генератора 11 импульсов, который предварительно. пропускается через линию 1 Озадержки, предназначенную для компенсации времени пролета электроновот электронной пушки 1 до объекта 7,Фазовый детектор 9 вырабатывает сигнал, величина которого пропорциональна временному разбалансу между сигналом с объекта и опорным сигналом1 от генератора 11 импульсов, величинауказанного разбаланса определяетсятопографией поверхности объекта. Сигнал с выхода фазового детектора 9 регистрируется на экране видеоконтрольного устройства.12,Сигнал от генератора 11 импульсовпоцается также на один из входов генератора 5 разверток. При поступлении каждого импульса генератор 5 разверток выдает сигнал на вход системы б наклона зонда по отношению кобъекту, которая изменяет угол падения зонда на исследуемую точку объекта, после чего операции повторяются.Полученный сигнал также регистрируется на экране видеоконтрольного устройства 12 в строго определенном месте, поскольку раб 6 та системы б наклона зонда по отношению к объекту иразвертка луча на экране видеоконтрольного устройства 12 осуществляется синхронно,Количество положений зонда, прикоторь 1 х исследуется каждая точкаобъекта 7, зависит от объема пересчетного устройства генератора 5разверток. После того, как весь объемпересчетного устройства генератора5 разверток исчерпан, генератор 5разверток выдает сигнал на отклоняющую систему 4 о переходе к следующей точке исследуемого участкаобъекта 7, для которой весь процессповторяется. После прохождения зондом всех точек исследуемого участкаобъекта 7 на всей площади экранавидеоконтрольного устройства 12 оказывается записанной информация о топографии поверхности исследуемогоучастка объекта, содержащаяся в телесном угле, описываемом зондом вокруг каждого такого элемента поверхности, т.е. на экране будет полученапсевдоголограмма, полученная радиотехническим методом, При освещенииполученной голограммы лучом лазерана экране получается объемное изображение поверхности объекта,Формула изобретенияРастровый электронный микроскоп, содержащий электронную пушку, систему формирования электронного зонда, отклоняющую систему с генератором разверток, генератор импульсов, дваСоставитель В.ВдовРедактор Б.Павлов Техред З,Фанта ректор В.Синицкая одписное 5/54. Тираж 844ИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открйтийМосква, Ж, Раушская наб., д. аказ 9 13 ктная, 4 Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул выхода которого подключены соответственно к входугенератора развертоки управлякщему электроду электроннойпушки, систему наклона зонда по отношению к объекту, подключенную квыходу генератора разверток, детектор электронов и видеоконтрольноеустройство, о т л и ч а ю ш и й с ятем, что, с целью повышения информативности изображения, он дополнительно содержит линию задержки и фазовыйдетектОр, один из входов которого подключен к выходу детектора электро.нов, другой - через линию задержкик выходу генератора импульсов, авыход - к входу видеоконтрольногоустройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент Великобритании