Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Аналитическая химия -> Гоулдстейн Дж. -> "Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. Книга 1" -> 39

Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. Книга 1 - Гоулдстейн Дж.

Гоулдстейн Дж., Ньюбери Д., Эчлин П., Джой Д., Фиори Ч., Лифшин Э. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. Книга 1 — М.: Мир, 1984. — 303 c.
Скачать (прямая ссылка): rastelektrmicroanaliz1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 33 34 35 36 37 38 < 39 > 40 41 42 43 44 45 .. 90 >> Следующая


5. Твердотельный детектор дает усиление сигнала примерно на три порядка больше, чем усилитель тока. Усилитель тока Формирование изображения в РЭМ

131

Рис. 4.21. Передаточная характеристика усовершенствованного твердотельного детектора в зависимости от энергии [86]. Верхний электрод:---20 мг/см' Au; - 40 мг/смг Au.

также необходим (предпочтительнее операционный усилитель), так как может быть использован для усиления тока на образец [89].

6. За счет емкости кремниевой пластины твердотельный детектор обычно обладает относительно узкой полосой пропускания, что затрудняет его использование при быстрых (телевизионных) разкертках. Разработанные детекторы улучшенного типа с достаточно низкой емкостью могут работать в широкой полосе частот [86].

4.4.1.4. Поглощенный ток (образец в качестве детектора)

Образец представляет собой узел, в который втекают и из которого вытекают токи (рис. 4.22). Электроны пучка представляют собой втекающий в образец ток, в то время как отра- 132

Г лава З

в.:

Рнс. 4.22. Иллюстрация входящих и выходящих из образца токов.

аз

і3 — ток пучка; i0 э — ток отраженных электронов; ів э — ток вторичных электронов; іп э — ток поглощенных электронов. Показана также эквивалентная схема образца.

о. э

в. э

п. э

женные и вторичные электроны соответствуют вытекающим из него токам. Отметим, что в данном обсуждении протекания токов все электроны эквивалентны, несмотря на их энергию, так как токи соответствуют протеканию зарядов в единицу времени. Таким образом, отраженный электрон с энергией 15 кэВ и вторичный электрон с энергией 4 эВ оба представляют один заряд, уходящий из образца.

Закон Кирхгофа гласит, что сумма всех токов, входящих и выходящих из узла, должна равняться нулю, или иначе будет происходить накопление заряда. Для образца, исследуемого в РЭМ, токи имеют следующие величины: например, для медной мишени пучок с энергией 20 кэВ и током I3 будет создавать ток отраженных электронов і0. э, примерно равный 0,ЗЇ3, и ток вторичных электронов 1в.э порядка 0,It3.

Полный ток за счет выхода отраженных и вторичных электронов, таким образом, составляет лишь 0,4t3. Несмотря на разное направление токов, образец будет заряжаться, так как г'вых<г'вх. Отекание заряда может быть осуществлено с помощью контакта обычно проводником или проводящей пастой, подсоединяя образец к электростатическому заземлению прибора (рис. 4.22). По этому проводнику потечет ток поглощенных электронов in. э (известный также как поглощенный ток или ток на мишень), а значение его будет равно

В этом урарнении предполагается, что на образец не попадают вторичные электроны, образованные на стенках камеры за счет отраженных электронов. Баланс токов имеет вид

П.Э

'о.э

'В.Э

(4.10)

iBX' гз—tBbix го.э~Ьг'в.э W:

п.э-

(4.11) Формирование изображения в РЭМ

133

Входное напряжение

а б

Рис. 4.23. Схема усилителя поглощенного тока с большим сопротивлением (а); схема усилителя поглощенного тока с преобразованием тока в напряжение (б).

Яобр — сопротивление образца; Rbx — сопротивление входного резистора; In э — поглощенный ток; Vbx — падение напряжения на входном резисторе.

Сигнал поглощенного тока можно сделать чувствительным к эффекту отражения, подавая положительное напряжение порядка 50 В на образец для эффективного возврата вторичных электронов и предотвращения их выхода. Тогда уравнение (4.11) принимает вид

*з = 'о.э+''п.э- (4-12)

Для того чтобы использовать сигнал поглощенного тока, ток образца должен пройти по пути на заземление через усилитель тока. Обычно встречаются два типа усилителей тока, как показано на рис. 4.23. В первом типе в цепь тока последовательно с образцом устанавливается большое сопротивление, на котором создается достаточное для усиления напряжение (рис 4.23, а). Для того чтобы создать на сопротивлении падение напряжения в 1 В для токов в Ю-9—Ю-11 А, должно использоваться сопротивление в IO9—IO10 Ом или более. Такое сопротивление трудно создать между образцом и землей с учетом других возможных утечек в области образец — столик. В более современном втором типе усилителя поглощенного тока (рис. 4.23,6) ток образца поступает на виртуальную землю операционного усилителя, чем снимается проблема создания большого сопротивления между образцом и землей. Усилитель такого типа может работать с токами образца менее Ю-11 А при сохранении адекватной ширины полосы для пропускания высокочастотных компонент изображения [89].

4.4.2. Детекторы катодолюминесцентного излучения

Явление катодолюминесценции — это испускание электромагнитного излучения в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной области под действием электронной бомбардиров- 134

Г лава З

Пучок

Первая поверхность зеркала

Световод

ФЭУ

Рис. 4.24. Эллипсоидальный зеркальный коллектор для катодолюминес-ценцни.

Образец располагается в одном из фокусов, а свет собирается в другом фокусе, откуда поступает иа фотоумножитель.

ки — полезно для характеристики минералов, полупроводников и биологических объектов. Излучение регистрируется фотоумножителем и может быть разложено в спектр с помощью оптического спектрометра до поступления на фотоумножитель, что позволяет проводить спектральные измерения с высоким разрешением. Критическим элементом в конструкции детекторной системы является ее сопряжение с образцом. В простейшем случае это линза и световод для сбора светового излучения в достаточном телесном угле. В высокочувствительных детекторных системах над образцом устанавливается эллиптическое зеркало, в одном из фокусов которого находится образец [90, 91] (рис. 4.24). Входное отверстие позволяет пучку попадать на образец. Свет, испускаемый образцом, отражается зеркалом во второй фокус, где устанавливается световод для пропускания света к фотоумножителю. С помощью такой системы возможен сбор почти 100%-ного испускаемого света.
Предыдущая << 1 .. 33 34 35 36 37 38 < 39 > 40 41 42 43 44 45 .. 90 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама