Отражательный микроскоп

Cтраница 2

Для решения ряда специальных задач служат разнообразные, но менее распространенные типы электронных микроскопов. Отражательный микроскоп имеет повышенную чувствительность контраста изображения к тонким деталям микрорельефа; при этом исключается контраст по напряжению, что позволяет разделить эти эффекты. Теневая микроскопия применяется для исследования деталей топографии поверхности с разрешением до нескольких десятков нанометров. Эмиссионный микроскоп дает возможность исследовать поверхность твердого тела в широком интервале температур; при этом извлекаются данные о коэффициентах вторичной электронной и ионно-элект-ронной эмиссий. С помощью эмиссионной микроскопии изучают изменение характеристик вещества при фазовых переходах, кинетику твердофазных реакций и другие процессы. [16]

Оптическая увеличивающая система отражательного электронного микроскопа ( рис. 329) в принципе такая же, как и в микроскопе просвечивающего типа, но воздействие объекта на электронный пучок, в результате которого формируется изображение предмета, осуществляется по-иному. В отражательном микроскопе исследуемый образец облучается пучком электронов, падающих под небольшим углом к его поверхности. Изображение предмета формируется из отраженных, точнее рассеянных поверхностью образца, электронов. Распределение плотности тока в отраженном пучке зависит от рельефа поверхности ( рис. 330), и поэтому конечное изображение на экране будет в известной степени представлять этот рельеф. [17]

При малых углах ( аг - - я2 ЯЕ; 8) наиболее вероятная величина этого разброса для электронов с энергией 80 кэв составляет примерно 100 эв [140], что позволяет получить разрешение в направлении, перпендикулярном плоскости падения, равное нескольким сотням А. Поэтому обычно применяют отражательные микроскопы, в которых электронный пучок падает и отражается от поверхности объекта под небольшими углами. [18]

Принцип работы лазерного микроспектрального анализатора основан на испарении пробы с анализируемого участка шлифа диаметром 20 - 30 мкм с помощью фокусированного лазерного пучка. Лазерный микроанализатор состоит из отражательного микроскопа и лазерной головки, в которой возбуждается лазерное излучение с частотой 200 мксек-1, сконцентрированное на анализируемом участке пробы посредством системы линз. Пары пробы окружают два графитовых электрода, расположенных непосредственно над ее поверхностью. Синхронно с возбуждением лазера на электроды подают высокое напряжение и возбужденные пары фокусируют на щель спектрографа. Спектр пробы регистрируют и анализируют обычным способом. [19]

В простейшем своем виде этот прибор конструируется в виде насадки к обычному микроскопу. Сочленение такой насадки с тубусом микроскопа образует прибор, представляющий собой как бы соединение двух отражательных микроскопов с общим полем зрения. Один из них дает изображение исследуемой плоской поверхности, а другой - изображение плоского эталонного зеркала. [20]

Это требование обосновано тем, что должно быть предотвращено интенсивное тепловое воздействие и разогрев корпуса объектива. Отечественной оптической промышленностью освоено изготовление объективов с рабочим расстоянием 13 5 - 60 мм, обеспечивающих получение увеличения изучаемых образцов в 250 - 400 раз и используемых в отражательных микроскопах типа МВТ. [21]

Существенной помехой в получении изображений является то, что при взаимодействии с поверхностью образца электроны теряют свою энергию в разной степени, в результате чего отраженный пучок не будет моноэнергетическим. Разброс энергии в отраженном пучке получается весьма значительным. Обусловленная им хроматическая аберрарация увеличивающих электронных линз и кладет предел разрешению отражательного микроскопа. [22]

Отражательный микроскоп. Размеры указаны в 1 - источник излучения. 2 - образец. 3 - щель спектрометра. [23]

Фрэзер [46] использовал устройство типа А, а Эллиот и Брэдбери - тип В [25]; размеры устройств в последнем случае увеличены. В табл. 2.1 даны размеры, а на рис. 2.2 показана схема отражательного микроскопа. Так как призмы и дифракционные решетки имеют прямоугольную форму, то объектив также изготавливают прямоугольным, чтобы свести до минимума производимое им центральное затемнение. [24]

Ввиду того что подходящих материалов для ахроматической преломляющей оптики в инфракрасной области не имеется, все внимание было сосредоточено на изготовлении отражательных объективов микроскопа. Этот микроскоп является весьма прецизионно выполненным прибором и имеет асферическую и сферическую отражательные поверхности объектива. Барер, Кол и Томпсон показали, что, сочетая микроскоп и спектрометр, можно получать приличные спектры маленьких кристаллов и волокон, хотя из-за значительной ширины щели, необходимой Для компенсации потерь лучистой энергии в микроскопе, разрешение при этом несколько понижается. В последующие несколько лет к возможности сочетания микроскопа и спектрометра был проявлен значительный интерес, и на совещании по спектроскопии и строению молекул при Фарадеевском обществе в 1950 г. был представлен ряд работ об отражательных микроскопах, предназначенных для этих целей. На той же конференции несколько докладчиков представили спектры полимерных материалов, полученные на спектрометрах, оборудованных специальными микроскопами со сферическими отражательными поверхностями. Все системы с асферическими поверхностями исходят из принципов системы, описанной много лет назад Шварцшильдом. Если проследить путь прохождения излучения от образца ( см. рис. 1) то можно убедиться, что большое вогнутое зеркало, на которое попадают лучи после образца, направляет перевернутое изображение на маленькое выпуклое зеркало, которое в свою очередь проектирует на щель спектрометра прямое увеличенное изображение образца. [25]

Для записи спектров небольших образцов ( такая необходимость часто возникает при исследовании полимеров) используют специальные осветительные и увеличительные устройства. Большинство из них вместо линз имеет покрытые алюминием кривые зеркала. Эти системы конструируют таким образом, чтобы давать увеличенное изображение образца на входную щель с апертурным углом сходящегося луча, достаточным для заполнения апертуры коллиматорного зеркала после прохождения луча через щель. Обычно конденсор и увеличитель идентичны по конструкции. Отражательные микроскопы состоят из таких систем. [26]

Страницы: 1 2