Способ измерения интенсивности рассеяния электронов при электронографических исследованиях

 

Изобретение относится к электронной микроскопии, в частности электронографии. Цель изобретения - сокращение времени измерения. В результате рассеяния на молекулах исследуемого вещества ранее сформированного электронного пучка 1 в плоскости регистрации формируется дифракционная картина (ДК). получаемая с помощью магнитных отклоняющих катушек 8 и неподвижного детектора 3. Время счета (i) в некоторой точке ДК соответствует накоплению фиксированного суммарного заряда - количества электронов. Интенсивность рассеяния электронов в этой точке выбирается исходя из требуемой относительной точности измерений. Для обеспечения относительной точности измерений й 0,3% в каждой точке электронограммы требуется накопить не менее NO 10 электронов. Время измерения в некоторой точке ti NO/FT. При этом частота FT прямопропорциональна интенсивности рассеяния электронов, току электрон е ного луча и плотности электронов в области рассеяния. Об интенсивности рассеяния су (Л дят по распределению измеренных для каждой точки ДК промежутков времени. 1 ил. ю О) о tc ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дд 4 Н 01 J 37 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3901284/24-21 (22) 27.05.85 (46) 07.11.86. Бюл. № 41 (71) МГУ им. М. В. Ломоносова (72) В. В. Голубков (53) 621.385.833 (088.8) (56) Практические методы в электронной микроскопии./Под ред. О. М. Глоэра. — Л.:

Машиностроение, 1980, с. 226 — 229.

Fink М., Bonham R. А high precession electron diffraction unit for gases.— Rev. Scient

Instr., 1970, N 41, рр. 389 — 396. (54) СГ10СОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ РАССЕЯНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ ПРИ

ЭЛЕКТРОНОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛ ЕДОВАНИЯХ (57) Изобретение относится к электронной микроскопии, в частности электронографии.

Цель изобретения — сокращение времени измерения. В результате рассеяния на молекулах исследуемого вещества ранее сфорSU» 1269215 А1 мированного электронного пучка 1 в плоскости регистрации формируется дифракционная картина (ДК), получаемая с помощью магнитных отклоняющих катушек 8 и неподвижного детектора 3. Время счета (1.) в некоторой точке ДК соответствует накоплению фиксированного суммарного заряда — количества электронов. Интенсивность рассеяния электронов в этой точке выбирается исходя из требуемой относительной точности измерений. Для обеспечения относительной точности измерений б= 0,30 0 в каждой точке электронограммы требуется накопить не менее Мо= 10 электронов. Время измерения в некоторой точке t.= No/F.. При этом частота F. прямопропорциональна интенсивности рассеяния электронов, току электронного луча и плотности электронов в области рассеяния. Об интенсивности рассеяния судят по распределению измеренных для каждой точки ДК промежутков времени. 1 ил.!

269215

Изобретение относится к электронной микроскопии, в частности к электронографии, и предназначено для измерения интенсивности рассеяния электронов на об.ьектах в твердой и газовой фазе.

Цель изобретения -- сокращение времени измерений интенсивности рассеяния электронов при обеспечении одинаковой точности измерений во всех точках дифракционной картины.

На чертеже показана схема реализую- !О

)aего способ устройства.

Устройство содержит расположенные на пути электронного пучка объект 2 и детектор 3. Выход детектора соединен с первым счетчиком 4, который в св<)ю очередь соединен с вторым счетчиком 5. Второй счетчик 5 соединен с опорным генератором 6, а первый сч T÷èê 4 соединен с гснератором 7 развертки, выход которого соединен с отклоняющими катушками 8.

Способ осугцествляетсH следующим <>бразом.

Первичный электронный пучок 1, сформированный электрооптической системой электронографа, пересекает область, где происходит рассеяние первичных электронов на молекулах исследуемого вещества. В результате в плоскости регистрации формируется дифракционная картина, которая разворачивается с помощью магнитныз отклоняю<цих катушек 8 относительно неподвижного детектора 3, в качестве которого может использоваться система из сцинтиллятора и фотоэлектронного умножителя. Бремя сч T3 в некоторой точке дифракционной картины соответствует накоплению фиксированногo суммарного заряда — - количества электронов N,. 1 !нтенснвность рассеяния электронов в этой точке 1-, =)< N,) t» где А - коэффиl)H IlT нро)<орци она.чьи ости. В пред:<ага<. %loll способе 1х1<) постоянно и выбирается исходя из требуемой относительной точности измерений <): N<)= <), ччтто о ооббеессппее<ч3 и<вв ает одинаковую точность измерений во всех точках 4р дифракционной картины. Измеряемой величиной в данном случае является t. — время счета Nстроить р3спределение интенсивности рассеяния электронов, поскольку она обратно пропорцио- 45 нальна времени <.. Таким образом, время счета электронов в каждой отдельной точке дифракционной картины не превышает времени, необходимого для обеспечения требуемой точности измерений О. Так, для обеспечения относительной точности измерений

Ь= 0,3 / в каждой точке электронограммы требуется накопить не менее N<)=10 электронов. Время измерения в некоторой точке

t.= N!I/F! где F — средняя частота регистp3LLHH электрОНОв в этОЙ точке. Частота 1 55 прямо пропорциональна интенсивности рассеяния электронов, току электронного луча и плотности электронов в области рассеяния.

Экспериментальные условия выгодно выбирать таким образом, чтобы работать при возможно больших F с тем, чтобы уменьшить время измерений t . Однако максимальное значен ие Е. ограничивается предельной частотой счетчика импульсов f и длительностью импульсов т. Необходимым условием нормальной работы является т(Г, при этом относительная ошибка при регистрации электронов, следу к>щих с средней частотой Е, составляет 5==F /f. Максимальная частота серийных счетчиков импульсов

= !00 МГц. При относительной ошибке

<)= 0,3", средняя частота F»= 300 кГц. Если в ближней области дифракционной картины Е.х= 300 кГц, то в дальней области средняя частота pcl èñòðàïèè электронов уменьIll 3<. Тс я д<) < „. =-! к Г I l. I l p H 3TOXI <3 pC „»Я мя измерений в о iной точке в дальней

<и IHCTH дифракционнои картины t» =100c, 6

;l )3 ближней области это время уменьшается до 03 с, в то время как при известном спосоое измерения время измерения во всех точках одинаково и в j)3HHol

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следуюц)им образом.

Электронный пучок рассеивается обьсКТоМ 2. Одноэлектронные импульсы с детектора 3 поступают на первый счетчик 4, который при накоплении выбранного количества импульсов вырабатывает электрический импульс. Этот импульс останавливает счетчик 5, регистрирующий количество импульсов опорного генератора 6 фиксированной частоты, и такжс поступает в генераТор 7 цифровой развертки. Генератор 7 изменяет ток через отклоняющие катушки 8, переводя дифракиионную картину в новую точку измерений. В этой схеме количество импульсов, накопленное во втором счетчике 5, обратно пропорционально интенсивности рассеяния электронов в данной точке дифракционной картины. Используя в качестве второго счетчика 5 многоканальный анализатор импульсов и соответствук>щую схему синхронизации, процесс измерения интенсивности рассеяния электронов удается полностью автоматизировать, что также снижает общее <зремя измерений.

Пример. Исследования молекулы СС1) показали, что предлагаемый способ измерения интенсивности рассеяния электронов позволяет уменьшить время эксперимента по сравнению с известными способами в 4 раза (с 3 ч до 45 мин) при сохранении точности измерений б= О,ЗО4.

Предлагаемый способ обеспечивает постоянную точность измерений <) по всей дифракционной картине, уменьшая время измерения в ее ближних областях и тем самым

1269215

Формула изобретения

Составитель В. Гаврюшин

Редактор С. Пекарь Текред И. Верес Корректор T. Колб

Заказ б043/55 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1крытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 значительно уменьшая общее время эксперимента. Это позволяет снизить влияние нестабильностей измерительной аппаратуры на точность эксперимента, в 3 — 4 раза снизить затраты трудовых и энергетических ресурсов и значительно увеличить объем и эффективность научных исследований.

Способ измерения интенсивности рассеяния электронов при электронографических исследованиях, включающий формирование и развертку дифракционной картины относительно неподвижного детектора, регистрацию суммарного заряда рассеянных электронов в каждой точке дифракционной картины, измерение времени регистрации и осуществление интенсивности рассеяния электронов по распределению регистрируемых электрических сигналов, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени измерений при обеспечении одинаковой точности во всех точках дифракционной картины, измерение времени осуществляют для каждой

10 точки дифракционной картины до момента накопления в них одинакового суммарного заряда рассеянных электронов, а об интенсивности рассеяния судят по распределению измеренных для каждой точки дифракционной картины промежутков времени.