(495)510-98-15
Меню
Главная »  Классификация электронных систем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 [ 101 ] 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184

§ 5.5. ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП

Электронные микроскопы широко применяются в тех областях науки и техники, в которых требуется детальное изучение микроструктуры вещества. Они открыли такую возможность в значительно больших масштабах, чем это было достижимо при применении оптических микроскопов, в связи с значительно большей разрешающей способностью.

Разрешающая способность определяется минимальным расстоянием между точками изучаемого объекта, которые можно еще различать как самостоятельные. Это расстояние ограничено явлением дифракции, характеризующимся тем, что точка на освещаемом объекте изображается на экране в виде кружка (кольца), диаметр которого зависит от длины волны падающего света. При длинах волн видимого света, лежащих в диапазоне от 0,4 до 0,8 мкм, минимальное разрешаемое расстояние не может быть меньше чем 0,2- 0,4 мкм.

Фокусировка электростатическим или магнитным полем потока электронов больших скоростей открыла путь к созданию электрон--ных линз, обладающих значительно более высокой разрешающей способностью по сравнению с оптическими. Длина электронных волн, создаваемых быстро перемещающимися электронами, зависит от их скорости и выражается равенством

Х = -. (5.7)

где h - постоянная Планка; m - масса электрона; v - скорость электрона. При напряжении U - 50-100 кв длины электронных волн лежат в границах (0,25-0,5) Ю-5 мкм, что в 105 раз меньше длин световых волн. Минимальное разрешаемое расстояние могло бы быть также уменьшено в 105 раз, если бы в электронных линзах не возросли бы искажения в изображении, обусловленные конечной протяженностью фокуса линзы (что приводит к сферическим аберрациям). Даже при некотором снижении сферических аберраций путем уменьшения угла, образуемого электронными лучами, исходящими из точек объекта к периметру диафрагмы (апертурный угол), минимальное разрешающее расстояние между ближайшими точками объекта удается снизить при использовании электронного микроскопа не в 10Б раз, а только в 102-10s раз по сравнению с оптическим. Во столько же примерно раз удается повысить полезное увеличение электронного микроскопа, которое определяется отношением минимального разрешающего расстояния, различаемого человеческим глазом, к разрешаемому прибором расстоянию. Абсолютное значение полезного увеличения может быть доведено в



электронном микроскопе до 100 ООО при сообщении аноду микроскопа напряжения порядка 100 кв.

Формирование лучей в электронном микроскопе иллюстрирует схема рис. 5.10, а. Электронный поток, змиттируемый вольфрамовым катодом формируется электронным прожектором 2, имеющим примерно то же устройство, что и в электроннолучевой трубке. После выхода из прожектора электроны пучка ускоряются сильным

V 5) г


з

Рис. 5.10. Электронный микроскоп:

а - ход лучей; б - диаграмма сопоставления действия линз в электронном и оптическом микроскопах: / - ось луча; 2 - кзтод в электронном микроскопе и источник света в оптическом; 3 - конден-сорная лииза; 4 - предмет наблюдения; 5 - предметная линза в электронном и объектив в оптическом микроскопах; € - промежуточное изображение; 7 - проектирующзя линза; 8 - люминесцентный экран либо фотопластинка в электронном микроскопе

электрическим полем и с помощью электростатических или магнитных линз формируются в потоки нужной конфигурации.

Для иллюстрации действия линз в электронном микроскопе в подписи к рис. 5.10, б приведено сопоставление их названия с линзами в оптическом микроскопе. Сходные названия соответствуют аналогичным функциям, выполняемым отдельными элементами в микроскопах.

Первой на пути электронного луча после выхода его из прожектора установлена конденсорная линза, в которой расходящийся от катода электронный пучок сформировывается в параллельный поток электронов, пронизывающих просвечиваемый объект. Действие этой линзы аналогично действию конденсорной линзы в оп-



тическом микроскопе. Выходя из объекта, лучи фокусируются первой электронной линзой. Ее действие аналогично действию объектива в оптическом микроскопе. На пересечении лучей, прошедших через фокус и центр первой электронной линзы, возникает промежуточное изображение с первой степенью увеличения. Вторая электронная линза, называемая проекционной, дает вторую степень увеличения одного из участков промежуточного изображения (по выбору). Результирующее изображение, получаемое на люминес-цирующем экране микроскопа, рассматривается непосредственно или с помощью оптического микроскопа (с относительно небольшим увеличением). В необходимых случаях изображение фокусируется.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 [ 101 ] 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.