Автоионный микроскоп

 

АВТОИОННЫЙ МИКРОСКОП, содержащий внутри вакуумной камеры объектодержатель, подвижный металлический зонд с отверстием и флуоресцирующий экран, а также систему напуска изображающего газа, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности и информативности анализа за счет использования образцов в виде фольги, объектодержатель выполнен в виде цилиндрической обоймы, а зонд вьтолнен в виде соосного с обоймой вращающегося диска, при этом отверстие зонда удалено от оси диска на расстояние , равное радиусу обоймы.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН др 4 H 01 J 37/285

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3751131/24-21 (22) 10.04. 84 (46) 23. 11."86. Бюл. № 43 (72) А.Л.Суворов и В.И.Квинтрадзе (53) 621. 385.833 (088. 8) (56) Гарбер Р.И., Чечельницкий Г. Г., Автоионный микроскоп. — Приборы и техника эксперимента, 1970, ¹ 3, с. 237-239. (54) (57) АВТОИОННЫЙ МИКРОСКОП, содержащий внутри вакуумной камеры объектодержатель, подвижный металли„„SU„„1186021 A ческий зонд с отверстием и флуоресцирующий экран, а также систему напуска изображающего газа, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения производительности и информативности анализа за счет использования образцов в виде фольги, объектодержатель выполнен в виде цилиндрической обоймы, а зонд выполнен в виде соосного с обоймой вращающегося диска, при этом отверстие зонда удалено от оси диска на расстояние, равное радиусу обоймы.

Ф 11

Изобретение относится к области автоионной микроскопии и предназначено для анализа атомной структуры металлических образцов.

Целью изобретения является увеличение производительности и информативности анализа за счет использования образцов в виде фольги и получения возможности параллельного анализа микроструктуры одних и тех же образцов в автоионном и просвечивающем электронном микроскопах.

На фиг. 1 показан продольный разрез микроскопа, на фиг. 2 — его поперечный разрез в области объектодержателя; на фиг. 3 — поперечный разрез механизма перемещения зонда.

Объектодержатель 1 выполнен в виде цилиндрической обоймы, на боковой поверхности которой закреплен образец 2 в виде фольги, Соосно с объектодержателем установлен подвижный металлический зонд 3, имеющйй ось 4 и выполненный в виде вращающегося диска. Параллельно плоскости зонда

3 расположен флуоресцирующий экран

5, имеющий прозрачное проводящее покрытие 6. Объектодержатель, зонд и экран размещены внутри вакуумированной, например стеклянной, колбы 7.

Вокруг колбы размещен вращающийся кожух 8 с магнитами 9, которые взаимодействуют с толкателем 10, соединенным с диском зонда 3. Колба 7 микроскопа установлена в корпусе, снабженном йланпами 11. и имеет ножку 12 для охлаждающей жидкости и вводы 13 для крепления образца. Колба и фланцы закреплены на штативе

14. Через канал 15 колба 7 соединена со средствами откачки. Кожух

8 через зубчатые колеса 16 и 17 соединен с приводом 18 (фиг. 2). Позицией 19 отмечено отверстие зонда, выполненное в диске на расстоянии от его оси, равном радиусу обоймы объектодержателя 1, Образец 2 — плоская полоска металлической фольги размером 10х80 мм зажимается в обойме объектодержателя 1 на пяти вводах 13, принимая форму цилиндра с вырезом (см.фиг.2) .

Приводом 18 с помощью зубчатых колес 16, 17, магнитов 9 и толкателя

86021

Фольга, используемая .для анализа в предлагаемой конструкции атоионного микроскопа, может быть использована для изготовления стандартных образцов просвечивающего электронного микроскопа, т.е. обеспечивается возможность параллельного анализа одних и тех же образцов материалов в микроскопах двух типов, Тем самым существенно расширяется инфОрмация о дефектной структуре металлических материалов.

10 осуществляют вращение металлического зонда 3 с зондовым отверстием

19. При анализе исходное положение зонда соответствует расположению зондового отверстия напротив одного из вертикальных краев образца. После напуска в объем колбы 7 изображающего газа на образец подают положительный потенциал V = 3 к — с помощью одного из вводов 13 (прозрачное проводящее покрытие 6 и зонд

3 заземлены), Затем зонд 3 медленно вращают, сканируя тем самым зондовым отверстием кромку образца, и непрерывно визуально контролируют флуоресцирующий экран микроскопа, измеряя величину тока Т„ ионов на него.

В случае появления тока выше некоторого минимального предела I,, выбор которого зависит от значения V noо тенциала образца и давления P изобо ражающего газа, положение зондового отверстия, так же как и величина тока, фиксируются, а вращение зонда продолжают до перехода зондового отверстия в противоположное крайнее относительно вертикальных кромок образца положение. Затем зондовое отверстие устанавливают в положение, соответствующее минимальному значению I (I „ ) I ) и производят обычный автоионномикроскопический анализ обнаруженного микровыступа. Далее анализируют структуру микровыступа с ? < ) I „ и т.д. Следующий этап — повторение описанного цикла с той только разницей, что потенциал образца Ч устанавливается уже

I более высоким: Ч„= Ч„„+ аЧ где шаг Ч„удобно выбирать на уровне 2-:3 кВ, учитывая возможное затупление микровыступов в процессе анализа вследствие испарения полем.

1186021

Коррект ор В. Синицкая

Техред И.Попович

Редактор Н. Катаманина

Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6497/3

Производственно †полиграфическ предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4