Корпускулярно-зондовый микроанализатор

 

Изобретение относится к устройствам для исследования поверхности образца с помощью электронного или ионного пучка. Цель изобретения - повышение достоверности результатов анализа за счет исключения из вакуумируемого объема микроанализатора материалов, выделяющих при вакуумировании органические и водородсодержащие фракции. Микроанализато р содержит сверхвысоковакуумную прогреваемую камеру и колонну с электромагнитной фокусирующей системой. Гильзы каркаса многослойных катушек возбуждения в колонне выполнены в виде отстоящих друг от друга стержней из сверхвысоковзкуумного электроизолирующего материала, установленных по цилиндрической поверхности , с обмоткой голым проводом. Стержни установлены на предыдущий слой обмотки непосредственно над стержнями предыдущего слоя. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

сОГОЭ сОВе тских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕспуБлик Ы«163?523 А1 (si>s 6 01 N 23/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

GAMCAHME ИЗОБРЕТЕНИЯ,, -"::- :"" ::: - 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54} КОРПУСКУЛЯРНО-ЗОНДОВЫЙ МИКРОАНАПИЗАТОР (57) Изобретение относится к устройствам для исследования поверхности образца с помощью электронного или ионного пучка.

Цель изобретения — повышение достоэерФ к гк

tw ък (.T6} 15.06.Я2. Ьюл. NÃ 22 (21} 4687990/25 (22) 05.05.89 (71) Ленинградское научно-производственное объединение "Буревестник" (72) Л,В.Казаков и Г.Б.Эдельштейн (53} 539.1.03(088. 8) (56} Авторское свидетел ьство СССР

М 1173463, кл. Н 01 J 37/256, 1985.

Патент США N 4205226, кл. 250-305, 1980.

Изобретение относится к устройствам для исследования поверхности образца с пОмощью электронного или ионного пучка.

Цель изобретения — повышение достоверности результатов анализа за c àò исключения из вакуумируемого объема микроанализатора материалов, выделяющих при вакуумировании органические и водородсодержащие фракции.

На фиг. i гоказан вариант выполнения микроанализатора; на фиг. 2 — электромагнитная линза микроанализатора, разрез; на фиг. 3,4 — детали обмотки этой линзы.

Микроанализатор содержит сверхвысоковакуумную прогреваемую камеру 1 с системой 2 откачки, нагревательными элементами 3 и манипулятором 4 образцов, а также электронную колонну 5, частично встроенную в энергоанализатор 6 типа "цилиндрическое зеркало". Энергоанализатор ности результатов анализа sa счет исключения из вакуумируемого объема микроана- . лиэатора материалов, выделяющих при вакуумировании органические и водородсодержащие фракции. Микроанализатор содержит сверхвысоковакуумную . прогреваемую камеру и колонну с электромагнитной фокусирующей системой. Гильзы каркаса многослойных катушек возбуждения в колонне выполнены в виде отстоящих друг от друга стержней иэ сверхвысоковакуумного электроизолирующего материала, установленных по цилиндрической поверхности, с обмоткой голым проводом. Стержни установлены на предыдущий слой обмотки непосредственно над стержнями предыдущего слоя. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

6 и электронная колонна 5 размещены в камере 1. Колонна 5 содержит электромагнитную фокусирующую систему 7, в которую О входят электромагнитные линзы 8. Каждая линза 8 состоит из магнитопровода 9 (фиг.

2) с зазором 10 и отверстиями 11 в его торцовой части и обмотки 12, Обмотка 12 вы- . Ц полнена голым медным проводом 13, И намотанным на гильзу каркаса, образована: (Д ную из отстоящих друг от друга стержней Ц из сверхвв1соковакуумного зоекгроизооиру. ющего материала. В щечках 15 каркаса имеются пазы 16 для установки стержней 14 и отверстия 17, расположенные напротив отверстий 11. Для повышения жесткости обмотки 12 провод 13 уложен в пазы 18, выполненные на стержнях 14. Для увеличения заполняемости обмотки 12 и, следовательно, оптической силы электромагнитной линзы 8 стержни 14 имеют малую толщину.

1637523

Несмотря на это. каркас обладает необходимой прочностью, так как стержни 14 последующего слоя обмотки 12 уложены на предыдущий слой непосредственно над стержнями 14 предыдущего слоя и каждый виток последующего слоя уложен непосредственно над витком предыдущего слоя.

Для выполнения исследований поверхности образцов, установленных на манипуляторе 4, с высокой достоверностью необходймо.иметь стабильный сверхвысокий вакуум а камере 1. Для этого предварительно производят дегазацию камеры 1, электронной колонны 5 и знергоанализатора 6 путем их прогревания в течение длительного времени при 200-250 С с помощью нагревательных элементов 3 v, откачивания через систему 2. Обмотки 12 лина

8 откачиваются через отверстия 17 в щечках

15 каркаса и отверстия 11 в торцовых частях мэгнитопроаодэ 9. Откачивание обмотки 12

: 1ожет происходить также и через зазор 10.

Кроме того, при дегазации линзы В через нее пропускают ток. для дополнительного прогревания обмотки 12:

Дегаэации обмотки 12 способствует такое расположение каждого витка обмотки

12, при котором практически вся поверхность провода 13 открыта для откачки, Улучшению дегээации обмотки 12 способствует также предварительный отжиг медного провода 13; При этом провод 13 становится мягче, что облегчает его намотку на каркас и уменьшает деформацию обмотки 12 при нагревании.

Благодаря такой конструкции микроанализатора в процессе дегаэации и ео время исследования поверхности образцов отсутствует газовыделение органо- и аодородсодержащих фракций из прогреваемых конструктивных элементов вследствие их отсутствия как в вакуумных уплотнениях, так и в обмотках линз. При этом значительно уменьшается скорость образования органоили водородсодержащей пленки на поверхности образца под действием пучка заряженных частиц (так называемого "нагара"), 5 что способствует повышению достоверности результатов анализа поверхности образца, Конструкция многослойной катушки возбуждения обеспечивает равноотстояние

10 всех слоев катушки друг от друга по всему периметру обмотки, что повышает надежность, исключая замыкание соседних слоев при термическом удлинении провода даже при малой толщине изолирующих стерж15 ней, Уменьшение толщины стержней необходимо для увеличения коэффициента заполнения обмотки..

Формула изобретения

1. Корпускулярно-зондовый микроана20 лизатор, содержащий сверхвысокоаакуумную прогреьэемую камеру и встроенную а нее колонну с электромагнитной фокусирующей системой, включающей катушки с гильзами для намотки провода, о т л и ч а а25 шийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов анализа эа счет исключения из вакуумируемого объема микроаналиэатора материалов, выделяющих при вакуумировании органические и водо30 родсодержащие фракции, гильзы катушек выполнены а виде отстоящих друг от друга стержней .из сверхеысокоаакуумного электроизолирующего материала, установленных по одной или нескольким ци35 линдрическим поверхностям разных радиусов, на которых имеются пазы для намотки провода, при этом намотка выполнена голым проводом.

2, Микроэнализатор пои. 1, от л ич а ю40 шийся тем, что стержни гильзы каждого следующего за внутренним радиуса установлены вплотную к предыдущему слою обмотки, 1637523

Составитель А.Колесни:<ов

Редактор Г.бельская Техред М.Моргентал Корректор, М,Двмчик ,Заказ 281) Тираж 282 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям" при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35.. Раушская наб., 4/Б

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101