Сканирующее устройство воспроизведения изображения образца

(5)М. Кл. с присоединением заявки М Н О 1 д 37/28 РмударстввиныЯ какнтвт СССР ае лелви нзвбрвтвннЯ и открытнЯДата опубликования описания 15.04.82(54) СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ ОБРАЗЦА норамны при фотореги езависимо от нимк жени рации изоб увеличения онноИзобретение относится к электронной микроскопии, в частности крастровым электронным микроскопам. и микроанализаторам.Известны сканирующие устройства воспроизведения изображения образ" цов, с помощью которых визуализуется изображение определенного уц ка изображения на экране электр лучевой трубки (ЭЛТ) 13.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство воспроизведения иэображения, содержащее систему образования зондирующего электронного пучка и схему визуализации изображения 12.1.Недостатком известных устройств является то, цто при увеличении резко сокращается поле обзора образ" ца, зафиксированное на фотоснимке, цто ограничивает объем получаемой информации.Цель изобретения - повышение информативности за счет получения Указанная цель достигается тем,что сканирующее устройство воспроизведения изображения образца, со.держащее источник заряженных частиц,электронно-оптическую систему (ЭОС),отклоняющую систему и схему визуали- Озации изображения, включающую детекторное устройство, связанное черезустройство формирования иэображенияи усилитель. сигналов с ЭЛТ, и устройство синхронизации и управления,содержащее синхронизирующий генератор с источником опорного напряжения и связанное через усилители отклонения с отклоняющей системой исистемой развертки ЭЛТ, дополнительно содержит формирователи сдвигарастра на образце, входы которых соединены с выходами устройства син 1 хронизации и управления, а выходыЗО 3 92089с входами соответствующих усилителей,отклонения отклоняющей системы.Указднный формирователь сдвигарастра может быть выполнен по схеме,содержащей буферный усилитель, два5компаратора, два цифра-аналоговыхпреобразователя (ЦАП), схему совпадения, триггер и генератор импульсовпуска, причем первый вход формирователя сдвига растра, связанный с источником опорного напряжения, соединен через буферный усилитель с первым входом первого компаратрра,второй вход которого соединен с выходом первого. ЦАП, а выход первогокомпаратора соединен с цепью сбросапервого ЦАП и первым входом триггера, второй вход которого соединенс выходом генератора импульсов пуска, а выход триггера соединен ситретьим входом схемы совпадения,второй вход которой соединен с выходом второго компаратора, первыйвход - с выходом синхронизирующегогенератора, а выход - с входамипервого и второго ЦАП, при этом, вто"рой вход второго компаратора соединен с внешним источником, а первыйего вход соединен с выходом второгоЦАП и усилителем отклонения.На фиг. 1 показана блок-схемасканирующего устройства воспроизведения иэображения образца;на фиг.2 "схема формирователя сдвига растра.Устройство воспроизведения изображения содержит источник 1 заряженных частиц, электронно-оптическуюсистему 2 формирования пучка заряженных частиц, устройство 3 синхронизации и управления, оконечныеусилители 4 и 5, 6 и 7 отклоненияпо осям Х и У, отклоняющие системы8 и 9, системы 10, 11 развертки,камеру с исследуемым образцом 12, де.текторное устройство 13, устройство14 формирования изображения образца 45путем модуляции луча ЭЛТ по отклонению по оси У, усилитель 15 сигнала изображения, электронно-лучевую,трубку (ЭЛТ) 16, Формирователи 17и 18 сдвига растра.50Формирователь сдвига растра содержит (см.фиг.2) буферный усилитель19, первый компаратор 20, схему 21совпадения 3 И, первый ЦАП 22, В.-Бтриггер 23 второй ЦАП 24, генера- , 55тор 25 импульсов пуска, второй компаратор 26. Устройство синхронизации и управления представлено синхронизирующим генератором 27 и источником 28 опорного напряжения,Кроме того, устройство содержитвнешний источник 29.Устройство работает следующимобразом,Сформированный электронно-опти-,ческой системой 2 пучок заряженных частиц отклоняется через оконечные усилители 4 и 5 отклоненияи отклоняющиесистемы 8 и .9 по сигналам устройства 3 синхронизации иуправления, образуя на поверхностиобразца 12 растр квадратной илипрямоугольной формы, Синхронно спучком заряженных частиц через оконечные усилители 6 и 7, системы10 и 11 развертки отклоняется луцЭЛТ 16, образуя растр на экранетрубки.Возникающий при бомбардировке образца пучком заряженных частиц сиг- .нал (вторичные, отраженные, поглощенные электроны, катодолюминисценция и т.д.) воспринимается соответствующим детекторным устройством 13и через усилитель 15 сигнала изображения поступает на ЭЛТ 16, образуявидимое увеличенное изображение .образца, причем изображение формируется путем модуляции яркости ЭЛТ, афактическое увеличение прибора определяется отношением растра на ЭЛТк растру на исследуемом образце.Возникающий на детекторном устройстве 13 электрический сигнал через.устройство 14 формирования изображения на экране ЭЛТ путем отклонениялуча по оси У соответственно с сигналом изображения, оконечный усилитель 17 отклонения и систему 10 может отдельно, или по желанию опера-.ратора, совместно с изображением,полученным путем модуляции по яркости,сформировать второеизображение,подчеркивающее малоконтрастные детали и помогающее точно настроитьвсе устройство в целом,При изуцении образца и полуценииобычных фотоснимков место и размерполя обзора выбирается оператороммеханическим или электрическим путем с помощью устройства синхронизации и управления вручную.Получение панорамных снимков осуществляется следующим образом.Производится фотографирование первого, выбранного оператором вручную,участка образца и нажимается кнопка920894 6ваемого на второй вход второго компаратора 26 от внешнего источника 29.При срабатывании второго компаратора26 на второй вход сх мы 21 совпаденияпоступает запрещающий потенцйал,исключающий прохождение тактовых импульсов и срабатывания схемы при последующих нажатиях кнопки "Пуск".Использование изобретения поз 1 О воляет расширить возможности растрового микроскопа, осуществить получение снимков больших областей объекта с большим увеличением при минимальных затратах времени, сократить1 время просмотра больших поверхйостей исследуемого образца что приводит к увеличению полезного времениработы прибора и оператора, увеличению производительности работы.20 Сканирующее устройство воспроизведения изображения образца,содержащее источник заряженных частиц, электроннооптическую систему,отклоняющую систему и схему визуали"зации изображения, включающую детекторное устройство, связанное черезустройство формирования изображенияи усилитель сигналов с электроннолучевой трубкой, и устройство синхронизации и управления, содержащеесинхронизирующий генератор с источником опорного напряжения и связанное через усилители отклонения сотклоняющей системой и системойразвертки электронно-лучевой трубки, 40 о т л и ч а ю щ е е с я теМ, что,с целью повышения информативностиза счет прлучения панорамных снимков при фоторегистрации изображения.независимо от увеличения, устройство содержит формирователи сдвигарастра на образце, входы которыхсоединены с выходами устройства синхронизации и управления,а выходыс входами соответствующих усилителейотклонения отклоняющей системы. 02. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что формирователь сдвига растра содержит буферныйусилитель, два компаратора, два циф"ро-аналоговых преобразователя, схемусовпадения, триггер и генератор импульсов пуска, причем первый входформирователя сдвига растра, связанный с источником опорного напря 5"Пуск" (в схеме не показана) генератора 25 импульсов пуска. Сигнал.с выхода генератора 25 поступаетна второй Я-вход Й-Я триггера,который срабатывает и подает разрешающий потенциал на третий вход схемы 21 совпадения. При наличии навтором входе этой схемы разрешающего потенциала с выхода второго компаратора 26 схема 21 пропускает через первый вход импульсы тактовойчастоты с синхронизирующего геНера-.тора 27, принадлежащего устройству3 синхронизации и управления, навходы первого и второго ЦАП 22 и24. С выхода первого ЦАП 22 сигналпоступает на второй вход первогокомпаратора 20, на первый вход которого через буферный усилитель 19поступает опорное напряжение источника 28, входящего в устройство 3синхронизации и управления и плавноменяющего размер растра на образце.При достижении напряжения на выходепервого ЦАП 22 величины выходного напряжения буферного усилителя 19 компаратор 20 срабатывает и его выходной сигнал. осуществляет установку в "0" первого,ЦАП 22, опрокидывает по первому Й-входу Й-Б триггер 23, который подает на третий вход схемы 21 совпадения запрещающий по-тенциал, при этом прохождение тактовых импульсов на оба цифро-аналоговых преобразователя прекращается. Сигнал с выхода второго ЦАП 24,являющегося выходом формирователя сдвига растра, поступает на первый вход второго компаратора 26 и на вход оконечного усилителя 4 и 5 отклонения, соответствующего выбранной координате (Х или У), который осуществляет смешение растра на образце постоянным оком через отклоняющую систему 8 и 9 пропорционально напряжению с формирователя сдвига растра, При последующем нажатии кнопки Пуск генератора 25 импульсов пуска процесс повторяется. Оператор получает последовательность изображений, образующих при фотографировании панорамный снимок. Перемещение растра на образце дискретно от формирователя сдвига растра осуществляется до тфх пор, пока выходное напряжение второ- . го ЦАП 24, подаваемое на первый вход второго компаратора 26, не достигнет значения предельного входного напря" жения для оконечного усилителя, подаФормула изобретенияУ 92 жения, соединен через буферный усилитель с первым входом первого компараторд, второй вход которого соединен с выходом первого цифроаналогового преобразователя, и выход первого компаратора соединен с цепью сброса первого цифро-аналогового преобразователя и первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов пуска, а выход триггера соединен с третьим входом схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом второго компаратора, первый вход - с выходом синхронизирующего генератора, а выход - с входами первого и второго цифро-аналоговых преобразователей,0891при этом второй вход второго компаратора соединен с внешним источником, а первый его вход соединен с выходом второго цифро-аналогового преобразователя и усилителем отклоненияИс точ ники информа ции,принятые во внимание при экспертизе0 1. Практическая растровая электронная микроскопия. Под ред.Анс. Гоулдстейна и Х. Яковица.Перев. с англ. М., нМирф, 1978,с, 16-23.фз 2. Патент СЯА И Й 071759,кл. Н 01 Л 37/26, опублик. 1977920894 оставитель В, Гаврюшинехред С. Мигунова Корректо енц дактор В, Бобк 65 По н аказ Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,4 Филиа Тираж 758 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Раушскаитета СССРткры гийнаб д. 4/5