Полевой электронный микроскоп

Рис. 2.8. Изображение вольфрамового острия в полевом электронном микроскопе. Цифрами отмечены индексы граней поверхности кристалла

В ионном микроскопе тонкое острие, подобное аналогичному устройству в электронном полевом микроскопе, является анодом. В основе метода лежит явление ионизации на поверхности металла молекул или атомов газа в сильном электрическом поле за счет туннелирования валентных электронов в металл. В качестве газа изображения применяется гелий и другие инертные газы. Ионы газа, ускоряясь полем 10 Ч-10 В/см дают на экране изображение атомной структуры поверхности. На рис. 2.10 показана схема полевого ионного микроскопа с усилением изображения. [c.50]

Полевой электронный микроскоп [c.47]

Недавно было обнаружено, что форма, химические свойства и кристаллическая структура крахмальных зерен определяются многими генами [19], причем на эти признаки влияют также факторы окружающей среды в период развития зерна крахмала. Классическая работа Негели [128] положила начало интенсивному изучению расположения слоев в крахмальных зернах амилопластов. Вначале предполагали, что наличие чередующихся слоев, расположенных в зернах крахмала в радиальном направлении, обусловлено то высоким, то низким содержанием воды. Фрей-Висслинг [65] предположил, что наблюдаемые с помощью микроскопа структурные различия обусловлены изменением показателя преломления, который оказывается более высоким во внутренней части слоя и более низким — в его наружной части, причем имеет место резкое скачкообразное повышение показателя преломления в следующем слое. Слоистое строение крахмальных зерен картофеля, кукурузы и сорго [171], а также эндосперма злаков [34] окончательно доказано исследованиями с применением электронного микроскопа. Вполне очевидно, что содержание воды не единственный фактор, определяющий структурные особенности зерен крахмала, поскольку для исследований в электронном микроскопе использовались высушенные образцы. Бак-хайзен [22] был сторонником предположения, согласно которому образование слоев обусловлено отложением крахмала в разное время суток, причем крахмал, откладывающийся в дневное время, отличается высоким показателем преломления. Он привел данные, показывающие, что при неизменных внешних условиях во время роста у пшеницы формируются крахмальные зерна, лишенные видимой слоистой структуры. Эти данные были подтверждены электронно-микроскопическим исследованием образования зерен крахмала в эндосперме ячменя и пшеницы, произраставших в постоянных условиях [34, 36]. Однако микроскопические и электронно-микроскопические исследования клубней картофеля [36, 148] и РеШота [32] дали совсем иную картину. При выращивании этих растений в тщательно контролируемых условиях освещения и температуры их крахмальные зерна обладали слоистостью, идентичной слоистости нативного крахмала, который образовывался в нормальных полевых условиях то же было установлено [c.143]

Полевой электронный микроскоп был построен Мюллером в 1936 г. [c.47]

Уравнение 2.16 показывает, что для получения плотности тока 10 -г 10 А/см необходима напряженность поля 10 В/нм, что обеспечивается приложением потенциала на острие 10 -Ь 10 В. Зависимость п ЛЕ ) от /Е дает возможность оценить работу выхода электрона. На рис. 2.8 показано изображение вольфрамового острия в полевом электронном микроскопе. Светлые пятна соответствуют микрограням острия с низкой работой выхода, темные пятна — фаням с высокой работой выхода. [c.49]

Рис. 18 16. Микрофотографии химических волн при осциллирующем режиме окисления СО на платине с атомным уровнем разрешения, полученные с помощью полевой электронной (РЕМ) (а—в) и ионной (Р1М) (г—е) микроскопии. Кадры сняты с периодом в несколько секунд

Источники электронов, используемые в ЭЛУ, такие же, как и в классическом электронном микроскопе. Эти источники в зависимости от способа эмиссии электронов делятся на 2 типа с непосредственно накаляемым катодом и с катодом с полевой эмиссией [45]. В первом случае эмиссия электронов осуществляется нагреванием выше критической температуры такого материала, как вольфрам, вольфрам с примесью тория, гексаборид лантана. [c.37]

Просвечивающая электронная микроскопия. Разрешение оптических микроскопов имеет ограничение, связанное с длиной волны (А,) используемого излучения (угловое разрешение равно 1,22А/Д где В — диаметр объектива), и дальнейшее повышение разрешающей способности требует использования более коротковолнового излучения, которое к тому же должно позволять применение эффективных методов фокусировки. В качестве такого излучения наиболее часто используют электроны, электростатически ускоренные до различных энергий и фокусируемые магнитным полем в специальных электромагнитных линзах. Для генерации электронов используют три типа источников (в порядке возрастания интенсивности) 1) термоэмиссионные вольфрамовые У-образные катоды 2) термоэмиссионные катоды из монокристалла ЬаВ 3) катоды с полевой эмиссией. [c.244]

Для бомбардировки обычно используются не нейтральные атомы, а ионы, так как с помощью электрических полей их можно разгонять до любой желаемой кинетической энергии. Однако не следует ожидать, что эффекты физического распыления (при энергиях значительно больших пороговой) будут различными для ионов н нейтральных атомов. В действительности, как следует из ионной полевой микроскопии, ион, по крайней мере на чистой поверхности металла, нейтрализуется посредством авто-электронной эмиссии непосредственно перед столкновением с поверхностью. Затем энергия нейтрализации передается через безызлучательный переход (Оже-типа) электронам материала мишени и может вызвать испускание вторичного электрона.- Таким образом, вообще можно утверждать, что потенциальная энергия иона вызывает электронные переходы, тогда как его кинетическая энергия в основном вызывает колебания и перемещения атомов кристаллической решетки. Распыление всегда связано с поверхностной миграцией атомов и обратимыми или необратимыми нарушениями в решетке. До сих пор понимание процесса физического распыления осложня [c.353]

Наибольшее распространение получили вторично-ионная масс-спектрометрия (поток ионов вызывает эмиссию иоиов), электронная оже-спектроскопия (поток электронов вызывает эмиссию электронов), полевая ионная микроскопия (ионизадняи испарение атомов поверхности под действием электрического поля) и др. Теория и пркмененяе этих методов, интерпретация получаемвй [c.246]

Источники электронов (катоды) являются ключевым элементом разнообразных современных приборов, устройств и технологических процессов, основанных на использовании пучков электронов. К числу наиболее известных и важных областей использования таких приборов и технологий относятся средства связи и радиолокации, электронно-лучевые трубки, рентгеновская техника, электронная микроскопия и литофафия, СВЧ печи и т.д. В подавляющем большинтсве случаев для создания электронных пучков используются накаливаемые катоды, имеющие ряд существенных недостатков. Альтернативная возможность создания пучков электронов, позволяющая также существенно улучшить характеристики таких приборов и расширить область их применения, заключается в использовании явления полевой (или холодной) эмиссии. Основным препятствием в использовании холодных катодов являются жесткие требования, предъявляемые к материалу, из которого они могут быть изготовлены. [c.30]

Методы вторично-ионной масс-спектрометрии, атомного зонда в полевом ионном микроскопе и полевой ионной масс-спектрохмет-рии разрушают поверхность. Методы же электронной Оже-спектро-скопии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, дифракции электронов низкой энергии и рассеяния медленных ионов не разрушают поверхность. При исследовании адсорбентов часто желательно применение методов, минимально возмущающих поверхность, а при использовании методов, требующих распыления вещества поверхности, необходимо обращать особое внимание на то, чтобы исследуемая поверхность не оказалась разрушенной, прежде чем будут получены этими методами сведения о ее состоянии и диффузии к ней атомов из глубины твердого тела. [c.110]

Рис. 3.6. Фотография, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа, на которой показаны офаненные впадины, развившиеся в местах нарушений в полевом шпате из гранита юго-западной Англии. Отметим, что местами впадины сращиваются, что вызывает полное растворение полевого шпата. Масштабное деление = 10 мкм. Фотография, любезно предоставленная ЕСС International, St Austrell, UK.

Объективная линза дает увеличение примерно в 100 раз. Затем это изображение промежуточной линзой 5 (рис. 20.1, а) переносится в плоскость полевой диафрагмы 11 с небольшим увеличением (обычно до 10) и, наконец на экране 12 получается изображение, увеличенное главной проекционной линзой 7. Эта линза дает увеличение примерно в 100 раз. Таким образом, общее увеличение трехлинзового (не считая линз осветительной системы) электронного микроскопа достигает 100.000. Благодаря применению в проекционной системе двух линз, оказывается возможным легко изменять увеличение в очень широких пределах (начиная от светооптических) с соответствующим изменением изображаемого поля предмета и при неизменном размере конечного изображения. Изменение увеличения достигают изменением тока в обмотках линз проекционной системы (проме- [c.441]

Очень мелкие частицы, например атмосферные ядра конденсации, оседают чрезвычайно медленно, а их диффузионные потери на стенках сосуда очень велики, причем они обычно видимы лишь в электронном микроскопе. Для таких частиц Айткеном з. Ю4 был разработан конденсационный счетчик. В основу его были положены наблюдения Кулье показавшего, что находящиеся в сосуде взвешенные частицы можно сделать видимыми, быстро снижая давление в сосуде. Это приводит к конденсации влаги на частицах и их укрупнению. Вначале Айткен создал лабораторный прибор этого типа, а впоследствии переносный прибор для полевых работ. Последний состоял из низкого сосуда с плоским стеклянным дном и с таким же верхом, стоящего на двух соединенных с ним цилиндрах. Один цилиндр представлял собой воздушный насос, второй же был снабжен тремя кранами. Посредством этого устройства в сосуд засасывался определенный объем запыленного воздуха, разбавленного фильтрованным воздухом, и производилось его расширение образовавшиеся при этом капельки воды оседали на расчерченное на клетки дно и подсчитывались. Измерения шли медленно, отбирался сравкительно небольшой объем аэрозоля, и было трудно предотвратить подсос воздуха в прибор. Тем не менее счетчик Айткена и разработанные позднее на том же принципе более совершенные приборы применяются до настоящего времени при исследованиях ядер конденсации с радиусом-0,1—0,001 мк, называемых ядрами Айткена . [c.243]

В предыдущей главе читатель познакомился со всем разнообразием видов нанокластеров, наносистем и наноструктур. Как уже отмечалось, одной из основных характерных черт таких объектов является наличие у них развитой поверхности. Поверхность конденсированного состояния вещества обладает столь больщим разнообразием свойств и применений, что это стимулировало развитие известных и привело к появлению ряда новых специфических методов. Это прежде всего методы, основанные на регистрации электронов в различных применениях дифракция электронов, полевые методы — полевая электронная и ионная спектроскопия (спектроскопия электронного и ионного проектора), различные виды электронной микроскопии, электронная РФС-, УФС- и Оже-спектроскопия, далее следует дифракция рентгеновского излучения с применением синхротронного излучения, методы ЕХАРЗ, XANS. Методы оптической, ИК- и спектроскопии комбинационного рассеяния, мессбауэровской спектроскопии весьма эффективны как для изучения состояния поверхности, так и для изучения внутренних слоев нанокластеров. Наконец, остаются, конечно, востребованными хорошо разработанные методы ЯМ и ЭПР радиоспектроскопии. [c.40]

Для изучения физико-химической сущности функций, процессов в физиологии растений широко применяют методы лабораторно-аналитический, вегетационный, полевой, мечеиы.к атомов, электронной микроскопии, электрофореза, хроматографического анализа, ультрафиолетовой и люминесцентной микроскопии, спектрофотометрии и др. Кроме того, используют фитотроны и лаборатории искусственного климата, в которы.х выращивают растения и проводят опыты в условиях определенного состава воздуха, нужной температуры и освещения. С помощью этих методов физиологи исследуют растения на молекулярном, субклеточном, клеточном и организменном (ин-тактное растение) уровнях, [c.14]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология