Принцип работы просвечивающего электронного микроскопа. Растровый электронный микроскоп. Принцип работы растрового электронного микроскопа. Общее описание растрового электронного микроскопа, страница 4

2.3. Устройство для устранения загрязнения

Устройство для устранения загрязнения, чаще известное под названием «охлаждающий ввод», уменьшает скорость загрязне­ния образца. В объеме большинства обычных вакуумных систем, включая и электронные микроскопы, присутствуют молекулы углеводородов. Они появляются из вакуумных смазок, масел на­сосов, жировых следов, оставляемых пальцами рук на держателе образца или фотопластинок. Молекулы масла адсорбируются на образце и разлагаются электронным пучком. При этом форми­руется осадок углерода, толщина которого увеличивается со скоростью порядка 2 А/с или даже большей.

Загрязнение затушевывает детали, и иногда при очень большом увеличении можно произвести всего лишь один снимок до того, как структура образца станет неразличимой. Для снижения скорости загрязнения применяется устройство, которое позволяет расположить вблизи образца очень холодную поверх­ность, в то время как сам образец остается при температуре окру­жающей среды. Устройство, как правило, охлаждается жидким азотом и представляет собой (в зависимости от конструкции при­бора) либо массивный медный блок, либо конус вокруг образца или тонкие пластины по обе стороны от него. Такое эффективно ра­ботающее приспособление снижает скорость нарастания слоя загрязнений до величины порядка 0,1 А/с, увеличивая тем самым по­лезное время наблюдения от нескольких минут до примерно 1 ч.

Принимая во внимание трудности приготовления хороших образцов, позволяющих получить высокое разрешение, установ­ка устройства для устранения загрязнения представляется со­вершенно необходимой. Загрязнение может быть также умень­шено применением в вакуумной системе холодных ловушек, заме­ной уплотнений Витона нормальными уплотнениями, использо­ванием масел насосов с низким давлением паров, более глубокой откачкой, а также применением ионных или адсорбционных насо­сов. Должно быть также исключено соприкосновение с руками деталей, предназначенных для работы в вакууме. К сожалению, многие из этих предосторожностей несовместимы с необходимостью частой замены образцов или наличием нескольких опера­торов. Поэтому в большинстве случаев весьма удобно пользовать­ся охлаждающим вводом.


2.4. Регистрация изображения

Изображение в электронном микроскопе становится видимым при попадании электронов на флуоресцентный экран. Для наблю­дения изображения на флуоресцентном экране при анализе тон­ких деталей, а также для облегчения фокусировки служит теле­скоп, обладающий примерно десятикратным увеличением. При просмотре через телескоп экран обычно устанавливают перпен­дикулярно его оптической оси, но в некоторых приборах в указан­ное положение помещается небольшой экран для фокусировки. В экран обычно вмонтирован экспонометр, который измеряет интенсивность потока электронов через экран.

Регистрация изображения, как правило, осуществляется на фотопластинку, расположенную под экраном, причем каждый тип прибора имеет свою собственную систему для введения и удаления пластинок. Если имеется фотозатвор, то он автомати­чески закрывается при подъеме экрана, а пластинка экспонирует­ся нажатием на кнопку экспонирования. В одной из конструкций предусмотрено даже выключение комнатного освещения перед началом экспозиции. Пластинки, как правило, можно вставлять и удалять через герметичный люк; это дает возможность произво­дить съемку одного-двух кадров с последующим проявлением фотопластинок. Иногда применяются фотомагазины, содержащие от 12 до 24 пластинок. На ряде приборов можно осуществлять экспозицию изображений на две половины каждой пластинки.

Почти во всех микроскопах камера для съемки на фотопластин­ки может быть заменена на пленочную камеру, с помощью которой производится съемка кадров приблизительно того же размера» что и на фотопластинки. На некоторых приборах можно одно­временно установить как камеру для съемки на фотопластинки, так и пленочную камеру и по желанию поочередно менять их. Преимущество пленочной фотокамеры — ее большая емкость. При этом, однако, трудно произвести извлечение одного кадра из пленки за то же время, за которое может быть удалена отдель­ная пластинка. На многие приборы можно также установить и 35-мм камеру. Обычно это стандартная камера без линзы или ка­кого-либо вспомогательного приспособления, которая закрепляет­ся в колонне значительно выше флуоресцентного экрана. В рам­ки кадра в этом случае попадает то же изображение, что и на основной экран, но при меньшем увеличении. Большая глубина резкости исключает необходимость в дополнительном экране для фокусировки.