Флуоресцирующий экран для визуализации электронного зонда

 

Изобретение относится к методам локального рентгеноспектрального анализа и может быть использовано в электронно-зондовом микроанализе. Цель изобретения - повышение эффективности свечения. В качестве катодолюминофора, являющегося рабочей поверхностью экрана, используют кристалл селенида цинка с изовалентной примесью теллура или магния. Максимальная интенсивность свечения наблюдается при введении изовалентных примесей в концентрации 5<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-2</SP>-5<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-1</SP> мас.%. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ВСВСОИЙ Н

РТЕНТНЬ- 1; ЯБЛОК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ОСУА БАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4374995/31- (22) 21. 12,87 (46) 30.07. 89. Бюл. У 28 (71) Харьковский государственный университет им. А.М. Горького (72) Ю. В.Зайцева, Л.M.Тарасенко, В.Д.Рыжиков и В.И.Силин (53) 621.386.8 (088.8) (56) Недеогло Д.Д., Симашкевич А.В.

Электрические и люминесцентные свойства селенида цинка. - Кишинев: Итинца, 1984, с. 150.

Рыжиков В.Д. и др. О природе люминесценции кристаллов А В . — В кн.: н Ю

Физика и техническое применение полупроводников А" В . Дохл. 5-ro Всесо-: юзн. совещания. — Вильнюс, 1983, с. 76-78.

Изобретение относится к методам локального рентгеноспектрального ана. лиза и может быть использовано в электронно-эондовом микроаналиэе.

Цель изобретения — повышение эффективности свечения.

Сущность изобретения состоит в использовании в качестве катодолюминофора, являющегося рабочей поверхностью экрана, кристалла селенида цинка с изовалентной примесью телпура или магния.

Одним из основных условий надежности работы рентгеновского микроанализатора является правильная настройка электронного зонда: проверка формы его сечения и местоположения зон„„80„„1497640 (511 4 G 2I К 4/00, В 32 В 5/16 (54) ФЛУОРЕСЦИРУЮДИИ ЭКРАН ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОННОГО ЗОНДА (57) Изобретение относится к методам локального рентгеносп6ктрального анализа и может быть использовано в электронно-зондовом микроанализе.

Цель изобретения — повышение эффективности свечения. В качестве катодолюминофора, являкидегося рабочей поверхностью экрана, используют кристалл селенида цинка с изовалентной примесью теллура или магния. Максимальная интенсивность свечения наблюдается при введении изовалентных при— 2 месей в концентрации 5 10 -5" х! 0 мас.7.. 1 э .п ..ф-лы, 2 табл. да. Для визуализации электронного зонда в рентгеноспектральных исследованиях необходим кристалл, флуоресцентные свойства которого должны обеспечить четкое иэображение электронного зонда с ярко очерченными границами, а электрические свойства (проводимость), от которых зависит чокалиэация электронного пучка на поверхности данного кристалла, должны гарантировать высокую стабильность тока на поверхности и, как следствие, постоянство яркости и конфигурации светового пятна.

Экспериментально были обнаружены высокие катодолюминесцентные свойства селенида цинка, активированного

1497640 изон» рентными примесями теллуром нли магнием. Исследования были проведены нл рентгеновском микроаналнзаторе

МАР-2 при ускоряющем напряжении 25 кВ 5 и токе 10 А.

-б

I3 табл. 1 приведены усредненные значения яркости свечения катодолюмине сценции для крис таллов селенида цинка, активированных изовалентными lp примесями (Те, 11g), кристаллов флюорита с напыленной пленкой, а также кристаллов ZnS(Ag) считающихся в настоящее время одними из лучших катодолюминофоров для флуоресцирующих l5 экранов.

Из таблицы видно, что катодолюминофоры на основе селенида цинка> активированные изовалентными примесями, по своим флюоресцентным свойст- 20 вам сильно отличаются от традиционных люминофоров типа флюорита, а также от катодолюминофоров на основе сульфида цинка (ZnS(Ag)). Яркости свечения кристаллов аnSe(Te, 11g) на

) 25 несколько порядков величины превосходят яркость свечения флюорита и

ZnS(Ag). Эффект значительного повышения эффективности катодолюминесценции в селениде цинка, активирован- 30 ном изовалентными примесями теллура или магния, предположительно можно объяснить следующим образом. Известно,. что центрами люминесценции в соединениях А В, в основном, являются З5

» ч комплексы с участием точечных дефектов решетки. В зависимости от структуры комплексов они могут быть цент-. рами как излучательной, так и безизлучательной рекомбинации. Отличитель- gp ной особенностью селенида цинка явля11 ется способность быстрого самозалечинания" дефектов решетки, образующихся под действием бомбардировки быстрыми электронами. Вследствие это- 45 го явления эффекты, сопутствующие образованию таких дефектов (в частности, катодолюминесценция), наблюдаются только при низких температурах, выше 150 К они исчезают. В обычньм услониях (300 К) одновременно происходит процесс генерации и аннигиляции дефектов, причем скорость проте.кания последнего может составлять единицы наносекунд.

По-видимому, ннедение в ZnSe изовллентного активатора обеспечивает создание стабильных комплексов, являющихся центрами излучения, а влияние центров гашения прп этом ничтожно млло нследстние их малого времени жизни н ZnSe, легированном изовалентным активатором.

Максимальная интенсинность катодолюминесценции наблюдается при кон-й центрации ияонапентной примеси 5 10

5 10 мас.7..

Результаты экспериментов приведены в табл . 2.

Из табл. 2 следует, что при кон— т центрациях примеси менее 5-10 мас.7. н более 5 10 мас.7. интенсивность свечения катодолюминофора становится сравнимой с интенсивностью свечения известных катодолюминофоров (см. табл.1) .

Таким образом, по сравнению с люминофором ZnS(Ag) применение селенида цинка, активированного изовалентными примесями (теллуром или магнием) позволяет повысить яркость свечения экрана,а также точность юстиронки прибора за счет четкой фиксации пятна и хорошей проводимости. Это обстоятельство является важным в случае работы с мальки токами (при анализе легкоплавких веществ, при изучении химических сдвигов рентгеновских линий), т.е. во всех тех случаях,гд требуется повышенная точность. Кром> того, при использовании подобных эь ранов упрощается проведение экспери мента, повышается его экспрессность.

Флуоресцнрующий экран универсален, сравнительно прост в изготовлении (в качестве исходного материала могут быть использованы отходы промышленного производства селенида цинка) и может с успехом применяться в рентгеноспектральных исследованиях.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Флуоресцирующий экран для визуализации электронного зонда, состоящий из подложки и рабочего слоя, выполненного из катодолюминофора соединения типа А В с примесью металла. и Н отличающийся тем, что, целью повышения эффективности свечения, рабочий слой выполнен иэ кристалла селенида цинка с изовалентной примесью теллура или магния.

2. Экран по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что изовалентная при-г месь введена в количестве 5 ° 10

5 10 мас.Ж.

1497640

Таблица 1

Ток

Интенсивность

Интенсивность каКонцентрация акОбразцы тодолюми несцен» ции,имп/с тиватора, мас.7 дающих частиц, имп/с

0,1

0,5

0,3

Таблица 2

Концентрация иэовалентной примеси, мас.X

10 5 10

3 10

5 10

Интенсивность катодолюминес3 ценции, имп/с 1О

2 10 2 5.10 6 10 5 IO

Составитель А.Колесников

Редактор Т.Лазоренко Техред И,Дидык Корректор M. Васильева

Заказ 4448/50 Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

Флюорит (с пленкой)

ZnS (Ag)

ZnSe(Ng)

ZnSe(Te) 90

5000

60000

250000 катодолюминесценции, нормированная на потом па-, 2 .10-"

1,5 IO

1,7 1ОВ

0,7 10 электронов,прошедших через образец, 111 А

0,64

0,52

0,55

0,56