Микроскопия автоэлектронная

Другие микроскопы. Автоэлектронный и ионный эмиссионные микроскопы-проекторы применяются для исследования металлов. [c.156]

Автоэлектронная микроскопия (микроскопия испускаемых электронов) [c.157]

В. Автоэлектронная и автоионная микроскопия [c.231]

Автоэлектронный микроскоп был изобретен Мюллером [ПО] в 1936 г., но только недавно этот прибор и его усовершенствованные варианты стали играть действительно важную роль в исследовании структуры поверхностей. Подробно автоэлектронная микроскопия рассматривается в обзорах Гомера [111] и Эрлиха [112] и в монографии [104]. В настоящее время сам метод и его теория развиты довольно глубоко. Здесь же даются только самые элементарные сведения. Некоторые вопросы автоэлектронной микроскопии, непосредственно связанные с хемосорбцией, обсуждаются в гл. XV. [c.231]

Схема автоэлектронного микроскопа очень проста (рис. V-19) [П1]. Острие из тугоплавкого металла, например вольфрама, тщательно (и часто безуспешно ) подвергается электрополировке до образования почти полусферического кончика радиусом около 10 см. Между этим острием и полусферическим флуоресцентным экраном создается разность потенциалов примерно в 10 000 В. Если радиусы кривизны острия и экрана равны а и 6, то поле Fa на кончике можно рассчитать следующим образом. Напряженность поля F убывает обратно пропорционально квадрату расстояния, поэтому F должно быть равно kr- . Суммарную разность потенциалов между кончиком и экраном можно записать как [c.231]

Рис. У-19. Схема одного из типов автоэлектронного микроскопа [111].

Хотя автоионная микроскопия позволяет эффективно наблюдать расположение атомов поверхности и отдельных адсорбированных атомов и их перемещение, определять энергетические свойства поверхности этим методом не представляется возможным. В этом отношении автоионная микроскопия уступает автоэлектронной. Основное уравнение автоэлектронной эмиссии, выведенное Фаулером и Нордхеймом [118], описывает влияние приложенного поля на скорость эмиссии электронов. На рис. У-23 приведена упрощенная схема эмиссии электронов поверхностью металла. В отсутствие поля энергетический барьер, соответствующий работе выхода Ф, предотвращает утечку электронов нз зоны Ферми. При наложении поля высота этого барьера уменьшается пропорционально расстоянию и составляет Ф—V, где У=хР (Р — напряженность поля, В/см). Теперь становится возможным квантово-механический процесс туннелирования электронов. Если электрон находится в ящике с конечной высотой потенциального барьера, вероятность туннельного выхода такого электрона из ящика Р составляет [c.234]

Результатом дальнейщего развития автоэлектронной микроскопии является создание ионного проектора (Мюллер, 1951 г.), который воспроизводит объекты с помощью ионных потоков и обладает большей разрешающей способностью. Монокристаллическое острие нити служит в этом случае анодом. В ионном микроскопе адсорбированные на анодном острие атомы ионизируются н попадают благодаря электрическому полю на люминесцирующий экран, дающий изображение. Наполнение надлежащим газом, например гелием (гелиевый ионный проектор), обеспечивает достаточную ионизацию на металлическом острие. Ионизация происходит на рас- [c.366]

Преимущество этого метода по сравнению с автоэлектронной микроскопией или использованием ионного проектора состоит в том, что при дифракции медленных электронов не нужны сильные внешние электрические поля поэтому нет и деформации поверхности. Вместе с тем силы, которые удерживают адсорбированные атомы на поверхности, имеют величину не ниже напряженности поля. Поэтому результаты метода дифракции медленных электронов могут быть использованы для анализа нормального состояния поверхности. Кроме того, можно проследить кинетику процесса адсорбции в зависимости от давления остаточного газа и от температуры. [c.367]

Изучение поверхностной самодиффузии тантала методом автоэлектронной микроскопии. [c.233]

Современные методы изучения кинетики поверхностных реакций десорбция при нагреве, автоэлектронная микроскопия, сверхвысокий вакуум. Каталитическое окисление углеводородов. [c.403]

Электронные микроскопы бывают просвечивающие, отражательные, эмиссионные, зеркальные, растровые, теневые, автоэлектрон-ные, эмиссионные. Они отличаются друг от друга источниками свободных электронов, характером взаимодействия электронного пучка с веществом, методами регистрации дифрагированных электронов. [c.131]

VII. Автоэлектронная (АЭМ) и автоионная (ЛИМ) микроскопия приобрели за последние годы большое значение д.чя исследования структуры поверхностей. Принцип методов заключается в создании поля очень высокой напряженности (>10 В/см) между полированным металлическим острием и флуоресцентным экраном. Такие поля вырывают электроны (АЭМ) из атомов, составляющих острие, посылая их радиально к экрану в методе-АИМ на острие подается положительный заряд, и приближающаяся молекула газа (обычно Не, находящийся в сверхвысоковакуумиой камере) ионизируется и посылается на экран. В таком ионном микропроекторе разрешающая способность составляет десятые доли нм. На рис. IX. 1 светлые пятна — отдельные атомы вольфрама, располагающиеся в соответствии с геометрией плоскостей вольфрамового острия. [c.140]

VII. Автоэлектронная (АЭМ) и автоионная (АММ) микроскопии пр юбрелн за последние годы большое значение для исследования структуры поверхностей. Принцип методой заключается в создании поля очень высокой напряженности (>10 В/см) между полированным металлическим острием и флуоресцентным экраном. Такие поля вырывают электроны (АЭМ) нз атомов, составляющих острие, посылая их радиально к экрану в методе АИМ на острие подается положительный заряд и приближающаяся молекула газа (обычно Не, находящийся в сверхвысоковакуумной камере) ионизируется и посылается на экран, В t Ikom [c.127]

Прежде всего вполне вероятно, что при адсорбции неоднородности и дефекты поверхности обратимо перераспределяются. Как отмечается в гл. V, разд. V-4B, присутствие адсорбированных молекул должно приводить к изменению энергии центров адсорбции (рис. V-8). При температуре выше некоторого критического для поверхностной подвижности значения распределение центров адсорбции зависит от степени заполнения поверхности адсорбатом. Кроме того, несколько первых слоев кристаллической поверхности твердого тела имеют искаженную структуру (гл. V, разд. V-7). В присутствии адсорбата степень нарушения структуры поверхностного слоя, конечно, должна меняться, причем этот процесс не обязательно сопровождается массовым переносом атомов твердого тела. Имеется ряд данных, которые можно непосредственно связывать с изменением структуры поверхностного слоя. Так, Лэндер и Моррисон, исследуя дифракцию медленных электронов на поверхности германия, пришли к выводу, что ири адсорбции иода имеет место значительная перестройка поверхности. Применив метод автоэлектронной микроскопии, Эрлих и др. [66] обнаружили, что структуры поверхности вольфрама при адсорбции и десорбции азота меняются. Изменения адсорбента при хемосорбции подробно рассмотрены в обзоре [67]. Получены также некоторые данные, свидетельствующие о структурной перестройке поверхностей молекулярных кристаллов при физической адсорбции. При адсорбции н-гексана на льду такие изменения наблюдаются при температурах выше —35 °С [69]. [c.431]

Даже из этого единственного частного примера ясно, что электронный проектор и флэш-десорбция существенным образом дополняют друг друга. Электронный проектор при соответствующем проведении опытов может дать подробные сведения о распределении адсорбированного вещества по поверхности и о скорости процессов на атомарном уровне, происходящих в самом адсорбированном слое. Необходимые для этих наблюдений поля таковы, что, по-видимому, не могут создать серьезных ирепятствий. С другой стороны, флэш-десорбция дает прямые сведения о кинетике молекулярного переноса между газовой фазой и поверхностью. Эти данные не только чрезвычайно важны для понимания кинетики гетерогенных реакций, но и позволяют легко сделать подробные выводы об энергетике связывания газа поверхностью. Без данных по автоэлектронной эмиссии трудно связать эту информацию со структурой и свойствами поверхностного слоя. И наоборот, без сведений, получаемых из макроскопических измерений, трудно однозначно установить природу кинетических процессов, ответственных за изменения, которые наблюдаются в эмиссионном микроскопе. [c.200]

Автоэлектронная микроскопия и метод ионного проектора. Количественные сведения об элементарных процессах и энергиях активации диффузии примесных атомов или молекул, адсорбированных на поверхностях металлов, а также данные о подвижности собственных атомов кристалла, можно получить с помощью автоэлект-ронного микроскопа К В этом случае благодаря применению сильных электрических полей (величины порядка 10 ej M) происходит эмиссия электронов с острия исследуемого материала, нагреваемого в высоком вакууме и служащего катодом. Для этого используют нити из тугоплавких металлов (например, Pt, W, Fe, Мо), имеющие полусферическое острие с малым радиусом кривиз- [c.364]

Таким образом, кажется очевидным, что геометрия автоэлектронного микроскопа, использованного Дайком и сотрудниками, обусловливает предпочтительный нагрев катода, как было установлено экспериментально, в то время как для массивных электродов большого радиуса, приближающихся по геометрии к типу плоскость—плоскость, первым критической точки обычно-достигает анод. Если к тому же скорость повышения напряжения невелика, то механизм начального процесса, предложенный Дэвисом и Бионди (1968), наиболее вероятен и объясняет также перенос распыленного материала в предпробойной стадии [см., кроме того, выводы Брауна (1955), который ясно показал поверхностную миграцию материала анода по направлению к немногим пятнам]. Однако модель Дэвиса и Бионди неприменима. если напряжение растет очень быстро ( >100 кВ/мкс),. так как для поверхностной миграции не хватает времени. В суб- [c.33]

Умелое использование новейшей вкспериментальной техники (автоэлектронный эмиссионный микроскоп [1—3], инверсионный ионизационный манометр [4], новейшая высоковакуумная техника [5]) способствует выяснению связи между структурой поверхности и хемосорбцией газа металлом. Применение авто-электронного эмиссионного микроскопа для изучения адсорбции кислорода на вольфраме [6] позволило недавно получить сведения о поверхностной подвижности [7], о прочности связи между кислородом и вольфрамом [8] и об энергиях испарения хемосорбированного кислорода [9]. Настоящая работа посвящена систематическому исследованию адсорбции азота вольфрамовым острием автоэлектронного эмиссионного микроскопа при достаточно низком давлении, для того чтобы можно было изучить исе стадии адсорбции — от первоначальной быстрой реакции до конечных стадий хемосорбцни. [c.510]

Лучщего понимания различия в скорости хемосорбции азота на вольфраме можно достичь, если выяснить, каким образом азот адсорбируется в состояниях с низкой энергией связи [15]. Можно ожидать, что вещество, которое связано более слабо, чем хемосорбированный азот, дает относительно меньший вклад в инкремент работы выхода и, следовательно, такое вещество труднее обнаружить на картинах, получаемых в автоэлектрон-ном эмиссионном микроскопе. Все же слабо связанное с поверхностью вещество, если преимущественно оно адсорбируется, может замедлять хемосорбцию азота на участках, где концентрация этого слабо связанного вещества высока. Однако пока неизвестно, образуется ли и собирается ли преиму- [c.515]

Г. Эрлих (Q. Ehrli h, G. Е. Resear h Lab.) Трудность интерпретации картин газовой адсорбции, полученных при помощи эмиссионного микроскопа, известна давно, и в сущности она состоит в выяснении причины различных изменений работы выхода, наблюдаемых для различных участков поверхности. Д-р Брок считает (статья 48), что эти различия обусловлены избирательной хемосорбцией, приводящей к более высоким концентрациям газа на некоторых участках поверхности по сравнению с остальными. Любое другое объяснение, по-видимому, требовало бы изменения инкремента работы выхода на одну молекулу для данной поверхности с заполнением, что казалось невероятным. Однако Гомер на симпозиуме по автоэлектронной эмиссии (университет Нотр Дам) предложил модель, которая, по-видимому, допускает такие изменения инкремента, и, следовательно, аргументация, приведенная Броком, ослабляется. [c.557]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология