Электронная линза

Рис. 27.2. Электростатическая электронная линза и ее оптический аналог. Цилиндры при различных потенциалах Ка и Уь.

Совершенствуя электронно-оптические преобразователи, между катодом и экраном поместили электронную линзу, корректирующую четкость изображения. [c.10]

Энергия электронного пучка изменяется обычно в интервале 1—50 кэВ, а система электронных линз снижает диаметр пучка от 50 мкм (у источника) до —Ю нм (на образце). В нормальном режиме работы вторичные электроны, испускаемые образцом, регистрируются сцинтилляционным фотоумножителем. Можно детектировать также электроны обратного рассеяния, эмиссию рентгеновских лучей или световое испускание. При используемых напряжениях вторичные электроны вылетают приблизительно с первых 10 нм (по глубине) образца. Электроны обратного рассеяния вследствие большей собственной энергии могут диффундировать в твердом теле на значительное расстояние, вплоть до примерно 100 нм при высоких напряжениях. Расстояние диффузии электронов ограничивает предельное разрешение метода СЭМ. [c.406]

Для электромагнитных электронных линз существует еще один вид хроматической аберрации, связанный с тем, что изображение поворачивается относительно объекта на угол, зависящий от скорости электронов, [c.452]

По аналогии с обычным световым микроскопом были сконструированы электронные микроскопы, в кото-рых предметы наблюдаются в пропускаемом пучке быстрых электронов, идущих от интенсивного источника электронов (пушки), главным образом от катода термоионной лампы. Вместо оптических стеклянных линз, действующих как коллиматор, объектив и окуляр, в электронном микроскопе применяются электромагниты (магнитные электронные линзы) или малые диафрагмы (электростатические электронные линзы). Пучки электронных волн исходят от излучающих точек объекта и фокусируются м(агнитным или электростатическим полем, которое имеет круговую симметрию при изображении точек в плоскости отверстий. Таким способом получается изображение объектов в вакуумной трубке микроскопа, и его можно непосредственно наблюдать на флуоресцирующих экранах или фотографировать на пластинки. [c.275]

Согласно определению главного фокуса линзы электронный луч, входящий в область поля электронной линзы параллельно оси симметрии линзы, после преломления в линзе пересекает её [c.186]

Второй метод. В электронной трубке на пути электронов, покидающих электронную пушку, устанавливается передвижная сетка, пройдя которую, электроны попадают в исследуемую электронную линзу, а затем на флуоресцирующий экран. Измеряются напряжения на линзе, необходимые для фокусировки изображения сетки па экране при различных положениях сетки, а также линейное увеличение изображения. [c.191]

В качестве электронных линз используются одна или несколько диафрагм или комбинация находящихся друг от друга на малом расстоянии последовательно расположенных соосных цилиндров [c.191]

Рис. 3. 8. ЭОП с электростатической фокусировкой а—конструкция б—внешний вид /—фотокатод 2—электронные лучи 3—эквипотенциальные линии электрического поля 4— электрод электронной линзы

Электронно-оптический преобразователь с электростатической фокусирующей системой показан на рис. 3.8. Электронные пучки фокусируются электрическим полем, создаваемым электронной линзой. Электронная линза состоит из двух металлических электродов 4 и 5, между которыми приложено напряжение 15—18 кв. [c.117]

Второй способ формирования защитной маски в резисте основан на отклонении электронного луча для вычерчивания заданного рисунка. Некоторые авторы для этих целей использовали модифицированные сканирующие микроскопы [37, 149, 115]. Основной луч фокусируется на поверхности подложки в точке, обычно диаметром 1000 А. Для вычерчивания рисунка луч управляется катушками развертки дополнительные. модуляционные катушки, отклоняющие луч от апертуры электронных линз, поворачивают луч. Рисунок в форме изображения хранится на фотографической пластине [37] или в виде маски в пленке хрома на экране КЛТ. Изображение сканируется микроденситометром [37] или развертывающим устройством с бегущим лучом по оригиналу рисунка [151] синхронно с отклонением основного луча. Одна из таких установок позволяет изменять [c.643]

ТОЙ НИТИ, имеют некоторое распределение скоростей (соответственно и энергий), и из этого облака нужно отобрать при помощи электронной линзы электроны, скорости которых лежат в пределах выбранного энергетического интервала [1—3]. Во-вторых, для получения спектра, линии которого можно было бы непосредственно связывать с I определенных орбита-лей, нужно выделить электроны, выбитые из молекул исследуемого вещества непосредственно первичными электронами, что требует введения довольно сложных вспомогательных устройств. Основная причина этого затруднения состоит в том, что при соударении с молекулой исследуемого вещества первичный электрон (в отличие от фотона) не отдает всю свою энергию Ер молекуле, а рассеивается с меньшей энергией Ев. Энергия, равная разности Ер — ), передается молекуле и может быть затрачена на удаление электрона с одной из связывающих орбиталей с кинетической энергией Ер — Еа — /), где I — соответствующий потенциал ионизации орбитали. Таким образом, изучать энергетический спектр только выброшенных из атома электронов не имеет смысла, поскольку разность (Яр — ) может, вообще говоря, иметь любое значение, так что электроны, выбитые из определенной орбитали заданного вещества, могут обладать весьма различными кинетическими энергиями. Чтобы получить полезные данные, в этих условиях необходимо изучать одновременно с фотоэлектронами рассеянные первичные электроны. [c.15]

Жесткие короткие световоды, представляющие собой вакуум-плотный монолит волоконной структуры, успешно используются в электроннооптических системах для исправления кривизны поля изображения, создаваемого электронными линзами. Для этого фронтальное стекло электроннолучевой трубки заменяется жестким вакуумплотным световодом, выходной торец которого имеет [c.12]

Успешная разработка проблем электронной оптики привела к созданию особого электронного микроскопа. Последний построен по той же схеме, как и оптический (световой), с той, однако, разницей, что роль излучения с очень малой длиной волны выполняют электроны, а роль стеклянных линз — соответственно подобранные электронные линзы . В качестве последних служат соленоиды — спирали из большого количества витков проволоки, по которым течет ток. Они создают симметричное цилиндрическое магнитное поле, в котором движущиеся элект- [c.276]

Изменяя напряжение на электродах, изменяют скорость электронов. Это создает возможность регулировать разрешающую способность микроскопа в широких пределах. Кроме того, изменяя силу тока в соленоиде (катушках электромагнита), можно произвольно изменять фокусное расстояние этих линз , что является огромным преимуществом электронных линз перед стеклянными. Это сильно расширяет область применения электронного микроскопа и дает возможность более точного фокусирования изд.-бражений. чем в обычном ( световом ) микроскопе. [c.280]

Наилучшее разрешение в микроскопии может быть достигнуто с электронными микроскопами просвечивающего типа (трансмис-сионньпйи). Для формирования изображения в ТЭМ применяется мо-нокинетический пучок быстрых электронов, ускоренный высоким напряжением (50-100 кВ или даже 1 МВ), которые фокусируются электронными линзами (электрическим или магнитным полем). Изображение объекта проецируется на флуоресцирующий экран или фотопластинку. Ход лучей в просвечивающем электронном и оптическом микроскопе практически идентичен, высокое разрешение ТЭМ достигается исключительно за счет короткой длины волны электронного луча. Чтобы электронный пучок прошел в микроскопе весь путь (до 100 см) без соударений, в колонне микроскопа применяется высокий вакуум (Ю -Ю мм рт. ст.). [c.354]

Успешная разработка проблем электронной оптики привела к созданию особого электронного микроскопа. Последний построен на той же схеме, как и оптический (световой), с той, однако, разницей, что роль излучения с очень малой длиной волны выполняют электроны, а роль стеклянных линз — соответственно подобранные электронные линзы . В качестве последних служат соленоиды — спирали из большого числа витков проволоки, по которым течет ток. Они создают симметричное цилиндрическое магнитное поле, в котором движущиеся электроны концентрируются в фокусе (подобно тому, как это наблюдается при действии собирательной стеклянной линзы на световой поток). Возможность концентрировать электроны в фокусе с целью получения изображений и легла в основу современной электронной микроскопии. [c.353]

Отраженные от поверхности электроны имеют разные скорости. Ввиду того что электронные линзы могут фокусировать одновременно лишь электроны одной определенной скорости, изображение от немонохроматических лучей получается нечетким. [c.102]

Размеры и форму коллоидных частиц можно определить методом электронной микроскопии. В электронном микроскопе вместо световых лучей используется пучок быстро движущихся электронов. Для фокусировки электронного пучка применяются электронные линзы — электромагнитные катушки, создающие электрические и магнитные поля. Увеличенное изoJбpaжeниe объекта проецируется на светящийся (флуоресцирующий) экран. Для электронного микроскопа предел разрешения, характеризующий способность прибора различать мелкие, близко расположенные детали объекта, составляет 0,2— [c.189]

ЭЛЕКТРОННО-ЗОНДОВЫЕ МЕТОДЫ, физ. методы исследования и локального анапиза пов-сти твердых тел с помощью пучка сфокусированных электронов (зонда). Пучки электронов получают с помощью электронной пушки - вакуумного устройства, обычно диода, в к-ром электроны вылетают из катода благодаря гл. обр. термоэлектронной эмиссии и ускоряются электрич. полем. Фокусировку пучков осуществляют электронными линзами, создающими необходимые электрич. и магн. поля. В Э.-з. м. используют первичные медленные (с энергаей Ец 10-10 эВ) и быстрые ( 10 -10 эВ) электроны. [c.443]

Электронный микроскопэто оптический прибор для получения увеличенных изображений небольших частиц или малых областей объектов. Изображение образуется пучком электронов линзами служат электростатические и магнитные поля. [c.244]

Для некоторых специальных исследований (например, для изучения деталей строения бактериальной клетки) применяют электронный микроскоп, позволяющий получить изображение с увеличением до ЮООООХ- В электронном микроскопе объект освещается пучком электронов, линзами служат электромагниты. Электронная микроскопия требует специально приготовленных препаратов работа с ним сложна. [c.57]

В электронно-оптической колонне электроны эмиттируют из катода, ускоряются напряжением и фокусируются электронными линзами до диаметра пучка от нескольких нанометров до нескольких микрометров. Электронный зонд бомбардирует объект в точке, вдоль линии или на определенной площади (что обеспечивается системой развертки луча в растр) и генерирует рассмотренные выше сигналы, преобразуемые детекторами в электрические. В процессе исследования образец может быть подвергнут разнообразным воздействиям нагреванию, охлаж- [c.224]

Вторичное изображение получается вследствие введения в апертурную диафрагму объектива дополнительного или даже нескольких дифракционных отражений более высокого порядка, кроме нулевого дифракционного максимума в дентральном луче. Вследствие большой ошибки апертуры нескорректированных электронных линз в разных местах вдоль первичного изображения, полученного от центрального луча , образуется одно или несколько вторичных изображений кристаллическога объекта. Но в то время как первичное изображение на освещенном ярком фоне темное, вторичные изображения яркие на более темном фоне вследствие дифракции и ди- [c.280]

XIX в. В этом приборе вместо световых лучей используются электронные, имеющие также волновую природу, а вместо стеклянных линз — электронные линзы. Разрещающая способность электронного микроскопа определяется принципиально так же, как и светового. Длина волны электрона при ускоряющем напряжении в несколько десятков киловольт в сотни тысяч раз меньще световых волн. Однако в электронном микроскопе разрещение ограничивается [c.222]

Для определения траектории электрона в электрическом поле линзы необходимо обратиться к уравнениям движения электрона. Допустим, что начальное направление движения электрона прп входе его в область электронной линзы лежит в плоскости, проходящей через ось симметрии линзы. Тогда и в дальнейвюм электрон будет продолжать своё движение в этой плоскости. В тех же координатах г п z уравнения движения будут иметь вид [c.190]

В оптике в подавляющем числе случаев по обе стороны от линзы находится одна и та же среда (воздух) с постоянным показателем преломления. В электронноонтическпх системах потенциалы по обе стороны от линзы, как правило, неодинаковы. Поэтому для электрической линзы фокусное расстояние зависит от направления движения электрического пучка, и у каждой линзт. два фокусных расстояния—по одному для каждой её стороны. Это приводит к тому, что электронная линза характеризуется четырьмя параметрами положениями двух главных плоскостей и двумя фокусными расстояниями. [c.185]

Обратимся к траектории электрона в гпо.гстой электронной. шнзе. Проведём через центр электронной линзы плоскость нернендикулярную к оси линзы (рис. 63), п назовём её для крат-ности средней плоскостью. Расстояние главных плоскостей электронной линзы от средней плоскости принимается равным расстояниям точек пересечения прямолинейного продолжения той части каждого из главных лучей, которая параллельна оси линзы, и касательной к главному лучу в точке пересечения им оси (или соответствующего прямолинейного продолн ения луча, если фокус лежит в области постоянного потенциала вне поля линзы). Поэтому, хотя траектория электрона в электронной линзе и яв-.чяется криволинейной, построение изображения, даваемого электрической линзой, производится так же, как в геометрической оптике. Таким образом, основной задачей теории электронных. шнз является нахождение фокусных расстояний и / g и расстояний Pj и главных плоскостей и Н от центра линзы. [c.187]

Для электронной линзы справедливы известные из гсометрп-ческой ОПТИКИ соотношения [c.188]

Для подсчёта фокусных расстояний электронной линзы и А з и расстояний главных н-лоскостей от центра линзы и Р, необходимо найти траеггторию параксиального электрона, а дли этого предварительно найти распределение потенциала в линзе. Обе эти задачи очень сложны. Решение их далеко ие всегда можно представить в аналитической форме. Электронные линзы, каг правило, представляют собой аксиально-симметричные электростатические системы. Уравнение Лапласа, из которого исходят прн определении распределения потенциала, в этом случае имеет вид [c.188]

Искажение изображения в электроннооптических систе мах. В случае электронных линз имеют место всё те же случаи аберрации, что и в оптике. Заметим, что в электроннооптических системах хроматическая аберрация вызвана различной начальной скоростью электронов пучка. Помимо различного вида аберраций, искажение изображения, даваемого электронными линзами, может быть внесено при большой плотности тока в пучке искажением поля пространственными зарядами и расширением пучка вследствие диффузии электронов. В случае магнитных линз имеет место ещё искажение изображения, связанное с вращением изображения, неизвестное в онтике изотропных сред. Это искажение изображено на рис. 68 и может быть в значительной мере подавлено [c.199]

Детали этого прибора гораздо сложнее, чем это показано на рисунке. Кроме того, совсем не просто совместить электронную, оптическую и рентгеновскую системы, так чтобы они не мещали друг другу и чтобы каждая из них работала с максимальной эффективностью. Электронный пучок, конечно, должен находиться в высоковакуумной камере, что вносит дополнительные сложности, а вспомогательная электроника должна включать схемы управления электронными линзами, электронной пущкой, рентгеновским детектором и вакуумными насосами и датчиками. Поэтому, прибор представляет собой громоздкое, сложное и дорогое устройство. Однако на нем можно получить [c.247]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология