Группа сканирующей электронной микроскопии

Метод сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) применяется для характеризации структуры поверхностей материала. Взаимодействие электронов сфокусированного пучка с атомами образца может приводить не только к их рассеянию, которое используется для получения изображения в просвечивающих электронных микроскопах, но и к появлению различных вторичных явлений (вторичная электронная эмиссия, тормозное рентгеновское излучение, характеристическое рентгеновское излучение, катодолюминесценция, прохождение и поглощение электронов и т.д.), несущие информацию о свойствах поверхности материала. Энергия и глубина выхода вторичных частиц определяются их природой, свойствами материала и энергией первичных электронов. Для создания изображения в СЭМ наиболее часто регистрируются упругорассеянные первичные электроны либо вторичные электроны. В СЭМ изображение поверхности во вторичных частицах создается благодаря развертке сфокусированного пучка электронов (зонда) по поверхности исследуемого образца. Пучок требуемого диаметра непрерывно обегает некоторый участок образца аналогично лучу, обегающему экран телевизионной трубки. Электрический сигнал, возникающий при бомбардировке объекта электронами пучка, используется для формирования изображения на экране телевизионного кинескопа или электронно-лучевой трубки, развертка которой синхронизирована с системой отклонения электронного пучка. Поскольку контраст, возникающий при регистрации отраженных, т.е. упругорассеянных и вторичных электронов, в основном, связан с углом падения электронов на образец, то на изображении выявляется поверхностная структура. Взаимодействие электронов сфокусированного пучка с атомами образца наряду с отраженными и вторичными электронами приводит к появлению рентгеновского излучения, которое возникает за счет неупругих потерь энергии электронов зонда. Под рентгеноспектральным микроанализом понимают определение элементного состава микрообъемов по возбуждаемому в них характеристическому рентгеновскому излучению. Для анализа характеристического спектра в рентгеноспектральном микроанализаторе (РСМА) используют кристалл-анализатор. При взаимодействии электронного зонда с образцом одним из возможных возбуждаемых сигналов является характеристическое рентгеновское излучение. При проникновении первичных электронов в образец они тормозятся не только электрическим полем атомов, но и непосредственным столкновением с электронами атомов материала. В результате этого первичные электроны могут выбивать электроны с внутренних К-, L- или М-оболочек, оставляя атом образца в энергетически возбужденном состоянии. Образующиеся вакансии заполняются электронами, перешедшими с более высоких энергетических уровней. Атом переходит в основное состояние, избыточная энергия выделяется в виде кванта рентгеновского излучения. Поскольку энергия возникающего кванта зависит только от энергии участвующих в процессе электронных уровней, а они являются характерными для каждого элемента, возникает характеристическое рентгеновское излучение. Так как каждый атом имеет вполне определенное конечное число уровней, между которыми возможны переходы только определенного типа, характеристическое рентгеновское излучение дает дискретный линейчатый спектр. Рентгеновские линии, возникающие при переходах электронов на одноименную оболочку, составляют одну спектральную серию (К-, L-, М-серии). По закону Мозли, для рентгеновских линий внутри одной серии существует прямая зависимость энергии излучения и атомного номера химического элемента: Е = р(Z – q)2, (2.16) где Е – энергия, Z – атомный номер эмитирующего атома (q – константы). Количественный анализ элементов проводится измерением интенсивности линий характеристического спектра участвующих элементов (как правило, a - линий).

 

наверх

SUPRA 50 легко обеспечивает работу на предельных разрешениях, свойственных оборудованию, использующему технологии "In-lens" (встроенные в колонну детекторы). Одной из уникальных особенностей серии SUPRA является легендарная технология GEMINI. Конструкция электронно-оптической колонны GEMINI такова, что в каких бы режимах вакуума, ускоряющих напряжений или увеличений не происходила работа – Вы всегда будете получать результаты с наивысшим разрешением и потрясающего качества. И, как следствие, оборудование на базе технологии GEMINI является незаменимым при работе в любой из областей наноисследований.

Ключевые особенности:

• Сверхвысокое разрешение даже на малых ускоряющих напряжениях: 1.7 нм при 1 кВ, 3.5 нм при 200 В
• Новый ультра чувствительный встроенный детектор вторичных электронов, гарантирующий получение изображений с непревзойденным контрастом
• Сверхстабильный ток пучка – 0,2% в час / до 20 нА, что обеспечивает высочайшее качество результатов рентгеновского и дифракционного анализов
• Проведение прецизионных измерений частиц и включений во всем диапазоне увеличений
• Проведение экспериментов на ультра-малых рабочих расстояниях (WD) вплоть до 1 мм
• Возможность использования режимов низкого вакуума (VP) и их комбинаций с работой на низких ускоряющих напряжениях
• Моторизированный столик картезианского типа с пятью степенями свободы
• Аналитическая геометрия рабочей камеры (рабочее расстояние для EDX и WDS приставок составляет 15 мм), обеспечивающая получение высококачественных данных микроанализа синхронно с получением изображений со сверхвысокими разрешениями

 

наверх