Электронная микроскопия яркость

Эмиссионный электронный микроскоп. В эмиссионном микроскопе изображение объекта создается электронами, испускаемыми поверхностью самого объекта. Эмиссия электронов с поверхности образца инициируется нагреванием последнего (термоэлектронная эмиссия), бомбардировкой поверхности электронами или ионами (вторичная электронная эмиссия) и облучением фотонами (фотоэлектронная эмиссия). Испускаемые поверхностью электроны собирательной линзой (иммерсионным объективом) ускоряются и направляются на экран. Вследствие того что разные участки поверхности объекта имеют различную эмиссионную способность, на экране возникают участки неодинаковой яркости, что и является изображением реальной поверхности. На яркость изображения влияет также и рельеф поверхности. [c.155]

Этот метод настолько эффективен и так широко применяется, что его следует рассмотреть немного подробнее. Как указано во введении к разд. V-6, в сканирующей электронной микроскопии поверхность сканируется фокусированным пучком электронов, а контролируется интенсивность потока вторичных электронов. Сигнал детектора вторичных электронов моделирует растр электронно-лучевой трубки, луч которой развертывается синхронно с фокусированным пучком электронов. Каждая точка растра (т. е. поверхности, формирующей изображение) электронно-лучевой трубки (фактически телевизионной трубки) соответствует некоторой точке на поверхности образца. Яркость изображения меняется пропорционально интенсивности потока вторичных электронов из соответствующей точки на поверхности. Как и в телевизоре, качество изображения зависит от интенсивности сигнала (контрастность изображения обеспечивается тем, что интенсивность сигнала можно менять) и от числа линий развертки (чем больше линий, тем лучше разрешение). [c.226]

Этот метод дает возможность быстро получить качественную картину распределения отдельных элементов по поверхности шлифа. Принцип растрового микроанализатора [14—16] заключается в следующем. Электронный зонд сканирует по небольшому участку на поверхности образца синхронно с лучом, двигающимся по экрану катодно-лучевой трубки регистрирующего блока. Яркость луча на экране модулируется сигналом, приходящим с рентгеновского спектрометра, регистрирующего линию выбранного элемента. На экране трубки получается видимое изображение распределения отдельных элементов по поверхности образца в зависимости от настройки спектрометра на регистрацию того или иного элемента. Кроме того, такие приборы дают картины поверхности шлифа в отраженных или проходящих электронах, работая как растровые электронные микроскопы. [c.63]

В электронной микроскопии на просвет такие границы наблюдались бы в виде рядов, разделяющих области различной яркости. Области отличаются по яркости вследствие различной ориентации решетки по обе стороны от границы. Даже единичная дислокация в тонкой пленке дает наклон, достаточный для получения разной яркости [27]. [c.49]

Растровая электронная микроскопия позволяет изучать поверхность пленки, не прибегая к изготовлению реплик, при этом проводится сканирование поверхности изучаемого объекта сфокусированным пучком электронов. На экране электронно-лучевой трубки синхронно с движением электронного пучка в микроскопе также образуется растр. Сигналы, генерируемые при сканировании образца, используются для модуляции яркости электроннолучевой трубки. Малый диаметр электронного пу.чка [c.35]

Далее, возникает задача, как приготовить образец для исследования в электронном микроскопе. Прежде всего должна быть какая-то подкладка (подложка) для самого образца, причем эта подложка не должна задерживать электроны. Единственным веществом, удовлетворяющим этому требованию, является пленка полимера толщиной около 10 см молекулы этого полимера должны быть такого размера, чтобы они были только способны образовать сплошную пленку. Если затем исследуемый объект поместить на такую пленку, то он в какой-то степени задержит пучок электронов и на флуоресцирующем экране появится тень. Таким образом, метод основан на появлении теней, причем яркость теней зависит от толщины слоя вещества, нанесенного на пленку. Возникает задача, как нанести на нее отдельные молекулы. Сама по себе пленка не вполне одинаково пропускает электроны вследствие конечных размеров молекул, из которых она состоит, так что исследуемые макромолекулы должны быть гораздо больше молеку.я, образующих пленку. Обычный метод состоит в следующем. Приготовляют очень разбавленный раствор исследуемого вещества (концентрация около 0,001 вес.%). К этому раствору добавляют другую жидкость, которая вызывает осаждение исследуемого вещества. Сначала каждая частица осадка является отдельной молекулой, и если получившаяся суспензия доста- [c.48]

ЭЛТ применяют в основном в системах бегущего луча в устройствах анализа фотоснимков и в телевизионных микроскопах. Для них характерны высокое быстродействие, большая информационная емкость (до 10 элементов на растр). Недостаток ЭЛТ - невысокая яркость (10 ... 10 кд/м ), сложность системы электронной развертки, большая дисторсия. [c.489]

Основной характеристикой любого микроскопа, в том числе электронного, является раз ре шающая способность, т. е. способность давать раздельное изображение точек объекта, расположенных близко друг к другу. Теоретический предел разрешающей способности микроскопов и других оптических приборов определяется дифракцией световых лучей. Светящаяся точка в результате дифракции видна в микроскопе в виде светлого кружка, окруженного темными и светлыми кольцами. При уменьшении расстояния между двумя точками дифракционные кольца сближаются, яркость пространства между ними постепенно увеличивается и, наконец, при некотором расстоянии они сливаются в одно. Наименьшее расстояние d, при котором две точки еще наблюдаются в микроскопе раздельно (разрешаемое расстояние), определяется соотношением [c.167]

Из каждой точки объекта в результате последовательного перемещения зонда эмиттируют отраженные и вторичные электроны, которые попадают в детектор, способный регистрировать квантовые сигналы. Каждый элемент растра катодно-лучевой трубки модулируется по яркости электронным сигналом от соответствующей точки объекта. В итоге на экране трубки появляется изображение объекта в отраженных или во вторичных электронах либо в иных видах сигналов. Увеличение микроскопа определяется соотношением сторон растров трубки и объекта. Максимальная частота при сканировании соответствует телевизионной, которая позволяет наблюдать динамические процессы, протекающие в объекте, с записью изображения на видеомагнитофон. Поскольку в растровом микроскопе изображение формируется электронной системой, есть возможность варьировать величины переменной и постоянной составляющей тока и, таким образом, усиливать контраст слабоконтрастных объектов. [c.228]

Разрешение изображения в растровом микроскопе зависит от характеристики сигналов и от природы взаимодействия зонда с веществом. Улучшение разрешения идет по пути увеличения яркости источника, что позволяет уменьшить диаметр зонда, оставаясь в разумных пределах интенсивности, а также по пути фильтрации отраженных сигналов. Разрешение на отражение, полученное в современных растровых системах в режиме вторичных электронов, достигает 1,5 нм по точкам. [c.229]

При различном наклонении азимута плоскостей кристалла к оси микроскопа и вследствие изогнутых поверхностей кристалла довольно часто наблюдаются явления контрастной интерференции, включающие контрасты интенсивности . При изменении угла между осью микроскопа и перпендикуляром к плоскости кристалла интенсивность интерференции центрального электронного луча будет периодически изменяться даже при очень малых углах 1(около 10 радиана). Поэтому яркость изображения кристалла также будет меняться . В электронно-микроскопическом изображении тонких кристаллических плиток часто наблюдаются темные полосы или муаровые узоры . Они объясняются легким сдвигом или изгибом кристаллической решетки вследствие механических или температурных напряже-ний или действия падения электронных лучей под слегка различными углами в небольшом диапазоне апертуры радиации, влияющей на структурные плоскости . [c.281]

Вывод анализируемой линии на выходную щель контролируется визуально. Для этого за выходной щелью устанавливают поворотное зеркало 15 и микроскоп 16, через который рассматривается спектр. Вращая диспергирующую систему, выводят нужную линию в центр выходной щели. Затем отводят поворотное зеркало в сторону и устанавливают ширину выходной щели. Линзы 12 и 13 фокусируют световые лучи на катод сурьмяно-цезиевого фотоэлемента Ф-1 14. Другая часть лучей отражается от первой поверхности первой диспергирующей призмы 6 и фокусируется линзой 3 на катод фотоэлемента Ф-1 4. Перед ним установлен светофильтр 5. Этот неразложенный свет применяется в качестве внутреннего стандарта. Для возбуждения спектров применяется генератор с электронным управлением поджига разряда ГЭУ-1, обеспечивающий получение спектра значительной яркости со стабильным возбуждением. [c.232]

Более сильное влияние а пространственное разрешение оказывает формирование контраста, генерируемого в действительности типич ными образцами. В табл. 4.5 содержатся значения величин минимального размера зонда, предсказанные на основе порогового уравнения и уравнения яркости для значений контраста от 1,0 до 0,001. Многие образцы, представляющие практический интерес, дают контраст от 0,01 до 0,10. Для таких образцов пространственная неоднородность находится в области 230—23 нм (2300—230 А). Такой недостаток контраста с образца часто ограничивает устройство РЭМ. Таким образом, несмотря на то что мы способны различать тонкие пространственные детали на некоторых сильноконтрастных образцах или на краях образца, где имеется сильный контраст, пространственное разрешение может быть значительно хуже для типичных образцов. Оператор электронного микроскопа может предполагать, что мик роскоп не в порядке, если имеется плохое пространственное разрешение, но чаще сам образец ограничивает возможности прибора. [c.158]

Метод получения изображения рентгеновском излучении при сканировании по площади представляет по существу растровый рентгеновский микроскоп. Усиленный сигнал от детекторной системы—спектрометра с дисперсией по энергии или кристалл-дифракционного спектрометра — используется для модуляции яркости электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), которая сканируется синхронно с электронным пучком. Таким образом, изображение на экране ЭЛТ получают за счет изменения интенсивности рентгеновского излучения с поверхности образца. Здесь используется такая же система развертки с регулировкой увеличения и такой же усилитель, что и в растровом электронном микроскопе (гл. 4). Электронный пучок может сканировать по линии в направлениях X или У и давать распределение рентгеновского излучения по линии. Пример типичного сканирования по линии для Со и Сг по поверхности окисленного высокотемпературного сплава приведен на рис. 5.14 (гл. 5). Электронный пучок можно, конечно, развертывать и по площади н получать изображение в рентгеновских лучах. Изображение в рент-геповски.х лучах при сканировании по площади может содержать тона от черного до белого в зависимости от условий эксперимента. Места с высокой концентрацией исследуемого элемента в пределах области сканирования будут на изображении почти белыми, серыми, когда концентрация элемента ниже, и черными всюду, где элемент отсутствует. Пример, иллюстрирующий результаты исследования руды, приведен на рис. 6.15. [c.296]

Уменьшить область микроди ракции можно при помощи высоковольтной электронной микроскопии, так как с повышением ускоряющего напряжения увеличивается яркость электронного луча, а также возрастает яркость свечения флюоресцирующего экрана вследствие большей энергии электронов, и, в известных пределах, фотоэффект на пластинке. В электронном микроскопе на 400 ке, разработанном Поповым [4], диаметр селекторной диафрагмы равен нескольким микронам, что позволило впервые получать микродифракцию от участков объекта диаметром 0,05 л. Это не является пределом, так как дальнейшее уменьшение площади лимитируется пока недостаточной стабилизацией питания, а не дефицитом яркости изображения. Если учесть, что электроны высокой энергии слабо рассеиваются веществом и, следовательно, способны просвечивать сравнительно толстые и малостойкие препараты без их разрушения, то станет ясным, что приборы с повышенной скоростью электронов имеют свои специ )ические области исследования, в которых они не могут быть заменены обычными микроскопами на 50— 100 кв или какой-либо иной методикой исследования. Электронный микроскоп на 400 ке позволяет просвечивать и получать микродифракционные картины, например, от препаратов железа толщиной порядка 0,1 [а, от частиц минералов толщиной около 1 [Л, от органических и биологических объектов толщиной в несколькомикрон[4].Последнее представляет особенный интерес, так как нестойкие биологические препараты обычно быстро разрушаются под действием электронов меньших энергий [5]. Весьма эффективное применение этого микроскопа [c.22]

Зависимость интенсивности от степени отклонения ориентации кристалла от точного вульф-брэгговского положения иллюстрируется схемой рис. 21.2. Как следует из выражения 21.5, в зависимости /( ) максимум должен быть при 5= 0. При 5= /1, 2/ и т. д. (толщина кристалла =соп51) функция /( ) обращается в нуль. Таким образом, если наклонять объект в электронном микроскопе, то яркость изображения в темном поле будет периодически изменяться. Очевидно, что зависимость I (х) [c.482]

Более высокое разрешение при исследовании толстых объектов. Ограничение толщины объекта в обычной электронной микроскопии связано не только с ограниченной проникающей способностью и уменьшением яркости, но и с тем, что падает разрешающая способность из-за потерь энергии электронов и эффекта хроматической аберрации. В системе РПЭМ нет линз после объекта, поэтому нет потерь в разрешении. В этом отношении РПЭМ при ускоряющем напряжении 100 кВ приб- [c.547]

Швы у краев. Особенно частые неправильные интерпретации тонкой структуры некоторых объектов вызываются процессом экстрафокального изображения в кристаллических образцах . Их нельзя избежать даже при очень точной регулировке, если размеры образца в направлении, параллельном оптической оси, относительно велики. Такие швы ошибочно описывались, например, в качестве слоев продуктов реакции на поверхности, сконденсированных осадков у углов и краев, кристаллических игл, ориентированных параллельно последним, и вещественных нитей молекулярной толщины. Вследствие очень малой апертуры радиации электронного микроскопа отдельные частицы кажутся окруженными отчетливым швом в том случае, когда они лежат в пределах траектории падающих электронных волн. Этот шов изменяется по ширине и яркости в зависимости от р1асстояния частиц от фокальной плоскости и от апертуры радиации. Эти швы отчасти объясняются дифракцией Френеля [c.281]

Формирование изображения в электронном микроскопе обусловливается тем, что электроны, пройдя через элемент объекта и соударяясь с частицами, рассеиваются под разными углами, зависящими от произведения толщины на плотность элемента объекта чем толще или плот- 1ее объект, тем больше угол рассеяния. Следовательно, два элемента объекта различной толщины или илотпости будут давать изображения различной яркости, обусловливающие контрасты. Непосредственное исследование в электронном микроскопе возможно лишь в виде тонкого слоя, порядка 10 см. Поэтому обычные прямые электрономикроскопические методы могут быть применены к таким веществам, которые возможно препарировать в виде высоко диспергированных объектов или тонких слоев. [c.283]

Разработанные в последнее время электронооптические преобразователи [35] значительно облегчают задачу превращения ультрафиолетового изображения в видимое. Принципиальное отличие электронооптических преобразователей от обычных флюоресцирующих экранов, который дают изображение небольшой яркости, состоит в том, что они могут значительно усиливать яркость изображения путем ускорения фотоэлектронов. Хотя с появлением электронного микроскопа была решена проблема увеличения разрешающей силы оптического микроскопа, но за микроскопией в ультрафиолетовом свете осталась важная область исследования, а именно изучение селективного поглощения составных частей клеток и других биологических структур. В этих исследованиях применяются кварцевый монохроматор и водородная лампа высокого давления, дающая непрерывный спектр в ультрафиолете. [c.219]

Повышение разрешающей способности микроскопов достигается гл.обр. совершенствованием электронной оптики и применением новых видов электронных пушек. Замена традиционных вольфрамовых термокатодов на ориентир, катоды из LaBe позволила повысить электронную яркость пушек в 5-7 раз, а переход к пушкам на полевой эмиссии (автовмиссии) с холодными катодами из монокристаллич. W - в 50-100 раз, что дало возможность уменьшить диаметр электронного зовда и довести. разрешение РЭМ до 1 нм, существенно снизив при атом лучевую нафузку на образец. [c.441]

К достоинствам подобнь[х систем относятся повышенное по сравнению с обычными микроскопами разрешение, возможность регулирования яркости, контраста и масштаба изображения электронным способом, большой динамический диапазон (до 60 дБ и более). Для контроля материалов, прозрачных только в инфракрасном [c.509]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология