Просвечивающий растровый электронный микроскоп
ПРОСВЕЧИВАЮОЩЙ РАСТРОВЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП, содержащий последовательно расположенные электронную пушку, конденсорную и отклоняющую систеьвл, объективную линзу с апертурной диафрагмой, объектодержатель , увеличивающую электроннооптическую систему и детектор, выход которого соединен с электроннолучевой трубкой, отличающийся тем, что, с делью повышения качества изображения за счет уменьшения искажений от микронеоднородностей , между объективной линзой и объектодержателем установлена дополнительная линза, фокус которой совмещен с плоскостью апертурной диафрагмы, перед детектором установлены юстирующая отклоняющая система i и сменная диафрагма, а увеличивающая электронно-оптическая система (Д образована набором по крайней мере с двух линз телескопического типа.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)4 H 01 J 37/28
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPGHOMY СВИДЕ . ЕЛЬСТВУ l3 ", „ „„".,"„„,13
ЕЕЪЛНОТЫА (21) 3679930/24-21 (22) 29.11.83 (46) 15. 08.85. Бюл. У 30 (72) А.Г.Алексеев и Т.А.Верховская (53) 621. 385.833 (088. 8) (56) Патент США к 4068123, кл. 250-311, опублик. 1978.
Алексеев А.Г., Верховская Т.А.
Дифракционно-растровый способ формирования изображения в ПРЭМ. XII
Всесоюзная конференция по электронной микроскопии, тезисы докладов.
И.: Наука, 1982, с. 37-38. (54)(57) ПРОСВЕЧИВАЮЩИЙ РАСТРОВЫЙ
ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП, содержащий последовательно расположенные электронную пушку, конденсорную и отклоняющую системы, объективную линзу с
ÄÄSUÄÄ1173464 A апертурной диафрагмой, объектодержатель, увеличивающую электроннооптическую систему и детектор, выход которого соединен с электроннолучевой трубкой, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения качества изображения за счет уменьшения искажений от микронеоднородностей, между объективной линзой и объектодержателем установлена дополнительная линза, фокус которой совмещен с плоскостью апертурной диафрагма, перед детектором установлены юстирующая отклоняющая система
Я и сменная диафрагма, а увеличивающая электронно-оптическая система образована набором по крайней мере двух линз телескопического типа. С:
1173464
Изобретение относится к электронной микроскопии, а именно к устройству просвечивающего растрового, электронного микроскопа (ПРЗМ), предназначенного для проведения исследований микроструктуры пленок методом сканирования объекта тонким электронным;зондом.
Цель изобретения — повышение качества изображения за счет уменьшения искажений, возникающих при изменении угла облучения сканирующим пучком анизотропно рассеивающих микронеоднородностей.
На чертеже представлена схема
ПРЭМ.
Микроскоп содержит осветительную систему 1, включающую электронную пушку 2, конденсорную систему 3 и объективную линзу 4 с апертурной диафрагмой 5, установленной в центре
;немагнитного зазора. Между конденсорной системой 3 и объективной линзой
4 расположена двухъярусная отклоняющая система б. Непосредственно за объективной линзой 4 установлена дополнительная линза 7, фокус которой совмещен с центром вращения электронного пучка, сканирующего объект, т.е. с плоскостью апертурной диафраг-30 мы. 3а объектодержателем 8, по ходу электронного пучка, установлена увеличивающая электронно-оптическая система (ЗОС) 9, состоящая по крайней мере из двух линз 1О и 11 и настроен-д5 ная на передачу изображения бесконечно удаленного предмета. За увеличивающей ЗОС 9 последовательно расположены юстирующая отклоняющая система
12, сменная диафрагма 13 и детектор 40
14. Отклоняющая система 6 и детектор
14 электрически связаны с электроннолучевой трубкой (ЭЛТ) 15.
Устройство работает следующим образом. 45
Электронный зонд, сформированный осветительной системой ПРЭМ, с помощью двухъярусной отклоняющей системы 6 сканирует по объекту. Центр 50 вращения пучка обычно совмещен с отверстйем апертурной диафрагмы 5, которая находится в фокальной плоскости дополнительной линзы 7. В этом случае образец сканируется параллель-55 но перемещающимся электронным пучком (угол падения пучка на образец остается постоянным). В общем случае отклоняющая система может содержать один ярус и располагаться дб или после объективной линзы. Основным условием для сохранения угла падения пучка на образец является требование расположения центра вращения сканирующего пучка в фокальной плоскости дополнительной линзы 7, установленной непосредственно перед объектом. Послеобъектная увеличивающая ЭОС является системой телескопического .типа. В фокальной плоскости линзы 10 формируется дифракционная картина, которая не меняет своего местоположения по мере сканирующего объекта электронным зондом. Линза 11 (или система линз) с увеличением передает изображение дифракционной картины на экран, расположенный в плоскости установки сменной диафрагмы 13. На экране формируется увеличенная дифракционная картина, которая при сканировании остается неподвижной", меняются только интенсивность в рефлексах и центральном пучке. Выбирая форму и размер отверстия в сменной диафрагме 13, а также увеличение электронно-оптической системы 9, с помощью юстирующей отклоняющей системы 12 можно направить на детектор 14 любой учас-.
I ток электронограммы, и в его свете получить изображение объекта на экране ЭЛТ. В результате устраняются искажения, возникающие при изучении областей распределения анизотропно рассеивающих микронеоднородностей в пленках, например, при изучении распределения микрокристалликов.
Кроме того, используемая послеобъектная ЭОС телескопического типа nos=-. воляет получать меньший угловой размер центрального пятна в дифракционной картине, чем аналогичная система прототипа. В результате увеличивается разрешение дифракционной картины и, как следствие этого, реализуется более высокая степень локализации вьщеления того или иного участка картины рассеяния. Зто не только улучшает качество светлопольного или темнопольного изображения, но и открывает новые возможности в проведении исследований на ПРЭМ путем увеличения локальности детектирования электронных пучков. Вьщеляя те или иные кольцевые зоны вблизи центрального пучка (малоугловое рассеяние), можно формировать изображение
Составитель В.Гаврюшин
Редактор С.Лнсина Техред С.Мигунова Еорректор М.Самборская
Заказ 5073/51
Тираж 629 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ч
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 в свете электронов, рассеянных микронеоднородностями определенного размера, т.е. производить фильтрацию по пространственным частотам. Величина микронеоднородностей, распределение которой представлено на изображении, не зависит от размеров
1
I
I !
I
В»
73464 4 электронного зонда, сканирукнцего обьскт. Она определяется угловыми размерами зоны рассеяния,- вырезаемой входной диафрагмой детектора.
От размера зонда зависит только размытие границ областей распределения заданной микронеоднородности.
