Микроскопия электронно-эмиссионная

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]

В книге, состоящей из 40 глав, основное место, естественно, уделяется описанию различных методов исследования полимеров. Представлены все методы определения молекулярных весов полимеров, их молекулярновесового распределения, обсуждаются разнообразные спектральные методы, применяющиеся для анализа строения и структуры гомо- и сополимеров УФ-, ИК-, КР-спектро-скопия, эмиссионная спектроскопия, спектроскопия ЯМР, масс-спектроскопия, спектроскопия ЭПР, нейтронное рассеяние, аннигиляция позитронов. Ряд глав посвящен хроматографическим методам, таким, как газовая и жидкостная хроматография, в том числе и при высоких давлениях, тонкослойная хроматография, ионообменная хроматография, ситовая хроматография, включая гель-про-никающую хроматографию, хроматография с обращением фаз. Методы анализа структуры полимеров обсуждаются при рассмотрении электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа, дифракции электронов и ряда других методов. Физические свойства полимеров оцениваются с помощью таких методов, как дилатометрия, определение температур плавления и стеклования полимеров, их электрических характеристик, анизотропии, диффузии и поверхностного натяжения. Представлены также методы исследования различных видов деструкции полимеров. [c.6]

Метод электросопротивления нашел свое применение при изучении процесса развития коррозионной трещины в ходе испытаний. Однако точность этого метода невелика, а на изменение величины электросопротивления влияет не только эффект развития трещины, но и еще целый ряд факторов, например температура испытаний и т. п. Кроме того, метод достаточно трудоемок, поэтому в основном используется при научных и научно-практических исследованиях. Достаточно широкое распространение при контроле коррозионного растрескивания сталей и сплавов получили методы оптической, электронной и растровой электронной микроскопии, методы эмиссионного анализа. [c.120]

ПРИНЦИП ЭЛЕКТРОННОЙ ЭМИССИОННОЙ МИКРОСКОПИИ [c.173]

В обзорной статье Решетникова, посвященной применению электронной микроскопии в электровакуумной промышленности [57], приводится, в частности, значительный материал по исследованию влияния различных факторов (температура, концентрация раствора, соотношение компонентов) на величину и форму частиц простых, двойных и тройных карбонатов бария, стронция и кальция, осаждаемых из растворов. Путем термического разложения этих солей получают оксидные покрытия на катодах в электронных лампах. Была установлена зависимость эмиссионных свойств оксидных катодов от размеров и формы частиц карбонатов, причем выяснилось, что лучшие катоды получаются на основе высокодисперсных осадков. В результате была разработана технология получения тонкозернистых карбонатов, причем контроль за степенью дисперсности осадков осуществлялся при помощи электронного микроскопа. [c.222]

Электронно-эмиссионная микроскопия. Эмиссия электронов из металла в электрическом поле высокого напряжения исследуется с помощью электронно-эмиссионного микроскопа. Разрешающая [c.39]

Разрешающая способность эмиссионных микроскопов составляет 15—60 нм и изменяется в зависимости от способа возбуждения эмиссии. Так, эмиссионный микроскоп ЕР2 = 26 (ГДР) при увеличении 200—ЗООО имеет разрешение при термоэмиссии 15 нм и при вторичной эмиссии электронов 30 нм. Объект в микроскопе разогревается до 2500°С. Напряжение на объекте 20—40 кВ. [c.155]

Соотношение (768) аналогично выражению (766), если заменить Г на оно подтверждается экспериментально, по крайней мере, качественно. На явлении холодной эмиссии основан принцип действия эмиссионного электронного микроскопа. [c.454]

ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ, способ увеличения изображений микрообъектов с помощью пучка ускоренных электронов. Различают Э. м. просвечивающую, растровую, эмиссионную, отражательную, зеркальную, теневую и др. Наиб, распространены первые два метода. [c.700]

Если 1/Ь пренебрежимо мало по сравнению с 1/а, то k = aV и Fa —V/a. Таким образом, в данном случае Fa составляет 10 В/см. Эта очень высокая напряженность поля эквивалентна 10 В/А. Ее достаточно для того, чтобы вытянуть электроны из металла и затем направить их с ускорением по радиальным линиям к флуоресцентному экрану. Центрами эмиссии здесь служат отдельные атомы. Различные грани кристалла сильно отличаются по эмиссионной способности, так как она зависит от плотности упаковки и работы выхода. Поскольку коэффициент усиления Ь/а очень велик (порядка 10 ), то, казалось бы, на экране можно увидеть отдельные атомы. На практике, однако, разрешение ограничивается кинетической энергией движения электронов в металле под прямыми углами к направлению эмиссии и достигаемое разрешение составляет около 30—50 А. Тем не менее в электронном микроскопе видны удивительные картины различные кристаллические плоскости, [c.231]

Рентгеновский эмиссионный анализ можно осуществить в электронном микроскопе, присоединив рентгеновский спектрометр это позволяет исследовать обратно рассеянные рентгеновские лучи в сущности, микроскоп в данном случае функционирует как микрозонд. Его пространственное разрешение определяется диаметром падающего пучка электронов, который в обычном электронном микроскопе превышает 0,5 мкм. Это значительно больше, чем диаметр пучка электронного микрозонда или сканирующего электронного микроскопа, где применяется другая электронно-оптическая система и диаметр пучка может достигать 2 нм. Однако разрешение, соответствующее такому малому диаметру пучка, получить не удается, так как рентгеновские лучи испускаются областью, размер которой определяется длиной пути возбуждающего электрона без потери энергии до значения, равного или меньшего критическому значению испускания рентгеновских лучей. На практике для электронного микрозонда или сканирующего электронного микроскопа энергия возбуждающих электронов составляет 5—30 кэВ и рентгеновские лучи испускаются подповерхностной областью объемом [c.399]

Возможности эмиссионной микроскопии полностью раскрываются только при измерении поверхностной диффузии. Однако при осуществлении затенения эмиттера газом возникает целый ряд проблем, связанных с изучением миграции постоянных газов. Необходимо иметь в системе направленный источник газа, а также обеспечить удаление избыточного газа, который не осел на источнике высоковольтной эмиссии. Гомер [44г] нашел весьма остроумное решение, погрузив свой прибор целиком в жидкий гелий. Холодные стенки прибора захватывают любые соударяющиеся с ними молекулы газов, за исключением гелия и водорода. После этого осаждение газа на эмиттере можно осуществить путем активации соответствующего источника (как это обсуждается в разделе IV, Е, 1), вмонтированного в колбу электронного проектора. Но эта методика требует больших количеств жидкого гелия, а наблюдение поверхностных явлений производится через охлаждающую жидкость и поэтому довольно затруднительно. [c.182]

Эмиссионные электронные микроскопы, в которых [c.169]

Для решения ряда специальных задач служат разнообразные, но менее распространенные типы электронных микроскопов. Отражательный микроскоп имеет повышенную чувствительность контраста изображения к тонким деталям микро-рельефа 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 щироком интервале температур при этом извлекаются данные о коэффициентах вторичной электронной и ионно-электронной эмиссий. С помощью эмиссионной микроскопии изучают изменение характеристик вещества при фазовых переходах, кинетику твердофазных реакций и другие процессы. [c.229]

Другие современные методы также позволяют получать прямую информацию о поверхностях и адсорбированных слоях. Один из таких методов —эмиссионная микроскопия. Образцу придают форму иглы с заостренным концом (радиусом несколько сот ангстрем) и помещают в центре баллона, внутри которого находится флуоресцирующий экран. Под действием электрического поля электроны вырываются из иглы и движутся в радиальных направлениях наблюдаемая картина отражает различие в эффективности эмиссии электронов с различных участков поверхности. Увеличение равно соотношению радиусов баллона и острия иглы. Эмиссия в любой точке поверхности зависит от величины работы выхода, которая в свою очередь определяется особенностями кристаллической поверхности как исходной, так и видоизмененной за счет адсорбции газа. Выбирая ту или иную ориентацию кристаллической иглы и замечая, что все простые грани кристалла экспонируются в равных и контролируемых условиях в определенных точках, окружающих вершину иглы, можно трактовать систему пятен на экране с точки зрения изменения работы выхода для различных граней кристалла. Одновременно становится возможным изучать адсорбцию на разных гранях, так как в результате адсорбции работа выхода изменяется. Максимальное разрешение составляет 20 А, поэтому можно наблюдать не отдельные атомы, а только их агрегаты. [c.187]

МЕТОДЫ ЭЛЕКТРОННОЙ И ИОННОЙ ЭМИССИОННОЙ МИКРОСКОПИИ [c.173]

Эффективным средством идентификации параметров и автоматизированного построения моделей пористых сред являются вычислительные комплексы, оснащенные средствами автоматического анализа изображения (ААИ). Принципиальная схема одного из таких вычислительных комплексов показана на рис. 3.3. При помощи передающего телевизионного сканирующего устройства изображение объекта может быть введено в цветном или чернобелом варианте непосредственно с плоскости наблюдения во всех ее видах, т. е., например, с фокальной плоскости окуляра оптического микроскопа, с экрана электронного микроскопа, с экрана телевизора, а также фотографических репродукций и др. Соответственно в схему ААИ может быть включен оптический микроскоп, электронный микроскоп (просвечивающий, эмиссионный или растровый), приемное телевизионное устройство, эпидиаскоп и т. п. Скорость работы современных ААИ более чем на 5 порядков превышает скорость работы человеческого глаза при значительно более высокой чувствительности (свыше 200 точек на [c.125]

Метод электронного проектора, в котором изображение получают с помощью электронов, не может дать атомного разрешения поверхности эмиттера. Вследствие принципа неопределенности электрон, вылетающий с точки поверхности, положение которой известно с точностью АХ, имеет неопределенность Х-компоненты своего момента количества движения в пределах h 2nAX) и, следовательно, неопределенность поперечной скорости в пределах /г/(2лМАХ). Поэтому электроны эмиттируются не с одними только радиально направленными скоростями, и изображение размывается из-за того, что они имеют и поперечную скорость. Вторым фактором, тесно связанным с только что упомянутым, ведущим к размыванию изображения, является то, что электроны в металле вблизи уровня Ферми (а только эти электроны дают значительный вклад в эмиссию в поле) имеют кинетические энергии порядка Г) эВ при О К с неупорядоченными направлениями движения. Однако для туннельного эффекта важны только компоненты скорости, перпендику.тярные поверхности, а эмиттированные электроны сохраняют и другие компоненты (поперечные). Один только принцип неопределенности ограничивает разрешение в методе электронной эмиссионной микроскопии 8 А, а из-за статистического распределения поперечных скоростей фактическое разрешение составляет около 20 А. [c.203]

Трубка микроскопа и конструкция устройства, несущего острие, почти такие же, как и в установке, применяемой при исследовании поверхности методом электронной эмиссионной микроскопии, различие лишь в том, что для ионного микроскопа требуется менее плотный экран (1—2 мг/см , а не 4—5 мг/см ) и большая тщательность при приготовлении острия. Для метода ионной эмиссии требуются поля 4,5 В/А, а не 0,3 В/А, как в методе электронной эмиссии, и это означает, что острие электронного проектора при работе в режиме ионного проектора должно эмит-тировать ниже 2000 В, чтобы оставаться в пределах мощности источника (обычно 30 ООО В). [c.208]

В электронной эмиссионной микроскопии очистка эмиттеров и их формирование производятся путем термической обработки. Этот метод, однако, неприменим при подготовке эмиттеров для ионного проектора, поскольку он дает притупленное острие, что недопустимо, так как для получения достаточных ионизирующих нолей требуются очень высокие напряжения. Получить эмиттеры для ионного проектора можно с помощью другого метода — метода десорбции в поле, когда на эмиттер де11ствуют положительным полем большой напряженности, которое сдирает с поверхностп металла адсорбат. При приложении более сильных полей можпо удалять с острия и образующий его метал.т, т. е. осуществить испарение в поле [36]. [c.208]

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]

К оптическим и дифракционным методам относятся методы, основанные на взаимодействии электромагнитного излучения различной длины волны или потока частиц различной энергии с исследуемым веществом. Это оптическая и электронная микроскопия, рентгеноструктурный анализ (дифракция рентгеновских лучей) под обычными (>30°) и малыми (<5°) углами, рентгеновская микрорадиография, нейтроно- и электронография, электронная и ионная эмиссионная микроскопия (электронный и ионный проекторы). [c.24]

Для эффективного сбора и исследования осадков на фильтре промышленность выпускает разнообразную аппаратуру, фильтры, разрабатываются новые методы [31]. Для любого случая можно выбрать фильтр с точно определенной структурой пор, а для изучения собранного материала может быть использован один или несколько методов микроскопическая идентификация (методика с использованием видимого света микроскопия в падрющем под углом свете, в проходящем свете и фазоконтрастная микроскопия) электронная микроскопия и электронная микрозондовая спектроскопия химический капельный анализ (включая Овенов-ское кольцо Вейша [32]) инфракрасная спектроскопия УФ-види-мая спектрофотометрия аналитическая пламенная спектроскопия (ПЭС, ААС и АФС) эмиссионная спектроскопия рентгенофлуоресцентная спектроскопия, рентгеноструктурный анализ и радиохимия (включая активационный анализ). [c.591]

Наряду с исследованием топофафии поверхности в атомно-силовой микроскопии возможны исследования распределения поверхностного потенциала. Данные исследования заключаются в регистрации электрически индуцированного возбуждения колебаний кантилевера (зонда) под действием силы пропорциональной изменению разности потенциалов между кантилевером и образцом. Этот метод позволяет определять положение эмиссионных центров на рабочей поверхности автокатода и детально исследовать работу выхода электронов этих центров [2]. [c.50]

Теплота хемосорбции зависит также от ориентации поверхности. Качественно эта закономерность вполне опчетливо демонстрируется полученными в эмиссионном микроскопе изображениями металлов, на поверхности которы.ч адсорбированы различные атомы. На эмиссионном изображении отчетливо видны различные ориентации кристаллитов металлического образца. Благодаря этому можно показать, что электронная эмиссия зависит от степени покрытия поверхности адсорбированными ато-jviaMH, которая в свою очередь определяется ориентацией поверхностного слоя металла и температурой [219—221]. [c.124]

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]

В век быстро развивающейся техники ученому необходимо наблюдать, исследовать и правильно объяснять явления, происходящие на микронном (mikm) и субмикронном уровнях. Растровый электронный микроскоп и рентгеновский микроанализатор— это два прибора с большими возможностями, позволяющие на таком уровне наблюдать и изучать неоднородные органические и неорганические материалы и поверхности. В обоих приборах исследуемая область или анализируемый микрообъем облучаются тонко сфокусированным электронным пучком, либо неподвижным, либо разворачиваемым в растр по поверхности образца. При взаимодействии электронного пучка с поверхностью образца возникают следующие типы сигналов вторичные электроны, отраженные электроны, оже-электроны, характеристическое рентгеновское излучение и фотоны различных энергий. Эти сигналы исходят из специфических эмиссионных областей внутри образца и могут быть использованы для изучения многих характеристик объекта (состава, топографии поверхности, кристаллографической ориентации и т. д.). [c.9]

АЭМ —наиболее важный метод наноанализа материалов. Он сочетает (рис. 10.2-11) просвечивающую (ПЭМ), отражательную электронную микроскопию (ОЭМ), дифракцию электронов (дифракцию прошедших быстрых электронов) для структурного анализа и элементный анализ при помощи рентгеновской эмиссионной спектроскопии и спектров энергетических потерь электронов (СПЭПЭ, спектроскопия характеристических потерь энергии прошедших электронов). [c.337]

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]

Флэш-десорбция, а также электронная и ионная эмиссионная микроскопия основаны на совершенной ультравакуумной технике, т. е. на возможности получить и поддерживать давления значительно ниже, чем 10 мм рт. ст. Поэтому в последующем изложении будут рассмотрены некоторые практические вопросы ) создания вакуума, пригодного для адсорбционных исследований. Рассмотрение основано главным образом на опытах в лаборатории автора. Прежде всего следует отметить три положения [c.249]

Роль геометрических факторов. В теории катализа значение геометрических факторов получило наиболее общее выражение в принципе геометрического соответствия мультиплетной теории Баландина. Близкий принцип лежит в основе теории матричных эффектов, общепринятой в современной молекулярной биологии для объяснения действия ферментов, нуклеиновых кислот и других регуляторов биохимических процессов. Применительно к выяснению возможности ускорения сравнительно простых реакций использование геометрических характеристик требует большой осторожности. Трудности начинаются с выбора геометрических параметров поверхности. Во-первых, эти параметры различны для идеальных плоскостей разных индексов (одного и того же монокристалла), которые обычно одновременно наблюдаются на поверхности. Во-вторых, как показывают прямые исследования дифракции медленных электронов, не только расстояния, но и тип структуры могут быть различными на поверхности и в объеме кристалла. Так, в частности, Ое и 81 в объеме имеют кубическую структуру алмаза, а на поверхности — гексагональную структуру расстояния З — 81 или соответственно Се — Се в объеме и на поверхности различаются, как известно, весьма существенно. В-третьих, по данным электронографии и эмиссионной микроскопии, атомы поверхности [c.25]

В зависимости от способа исследования объектов имеются электронные микроскопы различных типов просвечивающие, отражательные, растровые, эмиссионные (в том числе элект- роннйб проекторы) и теневые. Однако наибольшее распростра- нение получили приборы просвечивающего типа, обладающие (высоким разрешением и наибольшей универсальностью применения. В данной книге рассматривается почти исключительно применение просвечивающей электронной микроскопии. [c.4]

Рентгеновская эмиссионная спектроскопия Нейтроняо-актива-ционяый анализ Электронная микроскопия Спектроскопия ядерного магнитного, резонанса [c.32]

ЭЛЕКТРОНИОМИК РОСКОПЙЧЕ-СКИЙ АНАЛИЗ — анализ структуры твердых тел методами электронной микроскопии. Применяется с 1931. Для Э. а. используют электронные микроскопы просвечивающие, отражательные, эмиссионные и растровые. В просвечивающих микроскопах падающий пучок электронов, проходя через исследуемый образец, рассеивается (упруго и неупруго) атомами кристаллической решетки, вследствие чего образуются один или несколько дифрагированных иучков, составляющих с падающим пучком углы до 1—2°. При фокусировании этих пучков получается изображение, дифракционный контраст к-рого зависит от распределения интенсивности электронов, отраженных под брэгговскими углами от разных участков образца. [c.774]

Кроме обоих этих методов получения электронно-микроскопического изображения структур поверхностей, от эмиссионного микроскопа больще нельзя лолучить никаких выгод для исследований коллоидов. В таком приборе изображение поверхности образца получается вследствие непосредственного измерения электронов или благодаря очень тонкому слою окиси. [c.282]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология