Электронный микроскоп-микроанализатор

 

() 1) ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.01.75 (21) 2090790/25 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.08.77. Бюллетень № 30 (45) Дата опубликования описания 02.01.78 (5! ) М.Кл.2 Н 01 1 37j26

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 537.533.35 (088.8) (72) Автор изобретения

Г. Д. Кисель (71) Заявитель (54) ЭЛ ЕКТРОН НЫЙ

МИКРОСКОП-МИКРОАНАЛ ИЗАТОР

Изобретение относится к электронной микроскопии и может быть использовано для проведения химического микроанализа тонких о бъектов.

Известен электронный микроскоп просвечивающего типа, предусматривающий возможность рентгеновского микроанализа исследуемого объекта (1).

Ближайшим техническим .решением к предлагаемому изобретению является микроскоп, содержащий осветительную электронно-оптическую систему, столик с объектодержателем, спектрометрическую систему и объективную электромагнитную линзу, заключенные в металлический корпус (2), Недостатками такого микроскопа являются низкая чувствительность, низкое спектральное разрешение рентгеновского микроанализа легких элементов, высокий фон тормозного излучения, невозможность проведения микроанализа с помощью Оже-электронов.

Для повышения чувствительности, спектрального разрешения и уменьшения фона тормозного излучения рентгеновского микроанализа, а также обеспечения микроанализа с помощью Оже-электронов в предлагаемом электронном микроскопе-микроанализаторе в камере объектов перед объективной линзой расположена электростатическая линза, один электрод которой выполнен в виде заземленной диафрагмы, а другой электрод выполнен в виде цилиндра и электрически изолирован от корпуса и соединен с высоковольтным источником питания, столик объектов с объектодержателем помещен внутри изолированного от корпуса электрода и экранировач окончанием изолированного электрода относительно стенок верхнего башмака полюсного наконечника объективной линзы, а конец объектодержателя расположен над диафрагмой, помещенной над нижним башмаком полюсного наконечника и электрически соединен с корпусом.

15 На чертеже показана констр кция предлагаемого устройства, где 1 — электроннозондовая система, 2 — камера объектов, 3— замедляющая электростатическая линза-конденсор, 4 — верхний заземленный электрод

20 линзы-конденсора, 5 — нижний изолированный высоковольтный электрод линзы-конденсора, б — столик объектов, 7 — исследуемый объект, 8 — поток вторичных излучений (характеристические рентгеновские лучи, 25 Оже-электроны), 9 — спектрометрическая система, 10 — вакуумный провод (канал), 11 — полюсный наконечник объективной электромагнитной линзы 12, 13 — заземленная выравнивающая диафрагма, 14 — высоЗ0 ковольтный герметизпрозанный ввод, 15—

568985 высоковольтный источник напряжения, 1б— изолятор.

Устройство работает следующим образом.

Созданный осветительной системой 1 тонкий электронный луч (на чертеже он совпадает с осевой линией) проходит внутри камеры объектов двухэлектродную замедляющую электростатическую линзу-конденсор 8, на замедляющий электрод 5 которой подается тормозящий отрицательный относительно корпуса прибора потенциал. Величина этого потенциала такова, что электроны освещающего пучка бомбардируют ооъект с нужной для исследования энергией, причем энергия, соответствующая нижнему пределу ускоряющего напряжения электронной пушки микроскопа, всегда ее превышает. При бомбардировке объекта электронами с энергией менее 20—

25 КэВ осуществляется оптимальный по чувствительности и спектральному разрешению режим возбуждения и регистрации характеристического излучения у легких элементов, а также режим Оже-электронной спектрометрии. Медленные электроны обеспечивают необходимое для химического анализа вторичное излучение из объекта, проходят сквозь нсго и ускоряются до первоначальной скорости выравнивающей заземленной диафрагмой

13. В формирующее и увеличивающее поле, создаваемое полюсным наконечником 11 объективной линзы 12, и во все последующие линзы электронный поток входит с первоначальной скоростью, соответствующей номинальному ускоряющему напряжению, ничем не нарушая нормальной работы всей электпонной оптики электронного микроскопа просвечивающего типа. Узкая цилиндрическая часть замедляющего электрода 5 оканчивается вровень с торцом объектодержателя и закреплена аксиально-симметрично в верхнем башмаке полюсного наконечника 11. Эта неподвижная изолированная часть электрода 5 экранирует от стенок канала наконечника П патрончик (объектодержатель), который в процессе перемещения объекта 7 при исследовании может быть установлен неосесимметрично .и исключает искажения формы электростатического поля у оси микроскопа.

Для увеличения интенсивности вторичных излучений 8 в направлении зазора между башмаками полюсного наконечника 11, т. е. вакуумного канала, ведущего в спектрометрическую систему 9, объект 7 устанавливают наклонно.

10 Формула изобретения

Электронный микроскоп-микроанализатор, содержащий осветительную электронно-оптическую систему, столик с объектодержателем, 1Б спектрометрическую систему и объективную электромагнитную линзу, заключенные в металлический корпус, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, спектрального разрешения и уменьшения фо20 на тормозного излучения рентгеновского мнкроанализа, а также обеспечения микроаналпза с помощью Оже-электронов, в камере объектов перед объективной линзой расположена электростатическая линза, один элект26 род которой выполнен в виде заземленной диафрагмы, а другой электрод выполнен в виде цилиндра и электрически изолирован от корпуса и соединен с высоковольтным источником питания, столик объектов с объекто80 держателем помещен внутри изолированного от корпуса электрода и экранирован окончанием изолированного электрода относительно стенок верхнего башмака полюсного наконечника объективной линзы, а конец объектодержателя расположен над диафрагмой, помещенной над нижним башмаком полюсного,наконечника, и электрически соединен с корпусом, 40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Хокс П, Электронная оптика и электронная микроскопия, «Мир», М., 1974, с. 246.

2. «The analytical electron microscope

4 ЕММА-4», проспект фирмы «AEI Scientific

Apparatus 1 Ы», Великобритания, 1973.

568985. .у 7

Составитель А. Суворов

Техред М. Семенов

Корректор И Симкина

Редактор И. Шубина

Тип. Хгрьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 681/1710 Изд. № 676 Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5