WWW.UK.X-PDF.RU

БЕЗКОШТОВНА ЕЛЕКТРОННА БІБЛІОТЕКА - Книги, видання, автореферати

 
<< HOME
CONTACTS




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы

Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы
Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 18 |

«В. І. Перекрестов ПРАКТИЧНІ МЕТОДИ ЕЛЕКТРОННОЇ МІКРОСКОПІЇ Навчальний посібник Суми Сумський державний університет УДК 621.385.833(9758) ББК 22.33397 П27 Рецензенти: О. С. Кузема – ...»

-- [ Страница 3 ] --

З наведеного вище можна зробити висновок про те, що на відміну від магнітних лінз під час використання електростатичних лінз змінюється не лише напрямок руху електронів, а й модуль їх швидкості. Це деякою мірою ускладнює юстирування приладу. Крім того, необхідно зазначити, що за допомогою магнітних лінз можна формувати більш інтенсивні електронні пучки. Це обумовлено використанням усього струму катода. Так, на відміну від магнітних лінз при електростатичному фокусуванні до 50 % струму втрачається за рахунок притягування електродами частини електронів. Магнітна лінза також дозволяє отримати кращу якість фокусування, тобто менший розмір електронної плями у фокальній площині. Це пов'язано з відносно великим діаметром фокусувальної частини магнітної лінзи порівнянно з діаметром електродів електростатичної лінзи. Відомо, що чим більше відношення діаметра електронної лінзи до діаметра пучка, що проходить через лінзу, тим вища якість фокусування, тобто менша сферична аберація. Через це зазвичай електронні мікроскопи створюються на основі магнітних лінз. Поряд з ними в електронних мікроскопах завжди наявне електростатичне фокусування. Як такі виступають діафрагми, потенціал яких не збігаються з потенціалом катода.

Контрольні запитання для самоперевірки під час вивчення розділу 2.

1. Що таке роздільна здатність і чим вона відрізняється від збільшення?

2. У чому полягають будова та принципи роботи магнітних лінз?

3. У чому полягають будова та принципи роботи електростатичних лінз?

4. На чому ґрунтуються переваги магнітних лінз перед електростатичними?

5. На яких фізичних принципах роботи ґрунтується перевага електронних мікроскопів порівняно з оптичними?

Задачі до розділу 2

1. Визначити максимальну можливу роздільну здатність ПЕМ при значеннях напруг прискорення електронів 20, 40, 60, 80, 100, 120 і 140 кВ на основі релятивістського та нерелятивістського підходів.

Побудувати для цих двох підходів відповідні графіки залежності роздільної здатності від напруги прискорення.

2. На якісному рівні подати зображення траєкторії руху електронів у електростатичній лінзі за умови зміни полярності потенціалів на протилежну полярність, що показана на рис. 2.3.

3. Установити, за яких умов електрони не змінюють траєкторію руху і модуль швидкості при входженні в область одночасної дії однорідних електричного і магнітного полів.

3 ОСНОВНІ ВУЗЛИ ОПТИЧНОЇ СХЕМИ

ПРОСВІЧУВАЛЬНОГО ЕЛЕКТРОННОГО

МІКРОСКОПА (ПЕМ) ТА ЙОГО РЕЖИМИ

РОБОТИ

3.1 ВАКУУМНА СИСТЕМА ПЕМ Оскільки електрони в значною мірою розсіюються газами, в колоні мікроскопа для безперешкодного руху електронів необхідно підтримувати вакуум на рівні, меншому ніж 10-4 Па. Крім того, таке значення тиску залишкових газів дозволяє підводити значну різницю потенціалів між катодом і корпусом ПЕМ або анодом без виникнення різних видів розряду. Складовою вакуумної системи є також шлюзова камера, що дозволяє без порушення вакууму вводити в колону мікроскопа досліджувані об’єкти. Вакуумна система ПЕМ зазвичай складається з декількох ступенів. Перший ступінь відкачування за допомогою роторного або мембранного насоса дозволяє отримувати попередній вакуум.

У подальшому за допомогою турбомолекулярного або дифузійного насоса попередній вакуум підвищується до необхідного робочого значення. При цьому частини ПЕМ можуть бути розділені спеціальними діафрагми, що пропускають електронний пучок, але обмежують обмін залишковими газами між частинами вакуумної системи.

Такий підхід може бути корисним для створення в окремих областях колони мікроскопа різного рівня вакууму, наприклад високого вакууму від 10-4 до 10-7 Па в об’ємі електронної гармати. Це дозволяє використовувати автоемісійні катоди і, відповідно, реалізувати більш високу роздільну здатність. Для підвищення вакууму також використовуються кріогенні пастки, що розташовуються між вакуумними насосами та колоною мікроскопа, або в самій колоні мікроскопа.

3.2 ОПТИЧНА СХЕМА ПЕМ Оптична схема ПЕМ багато в чому подібна до схеми світлового мікроскопа. Так, ПЕМ оснащені джерелом електронів (електронним прожектором), конденсорними, об'єктивною та проекційною лінзами. Остання з них є аналогом окуляра. При цьому дійсне зображення проектується на люмінесцентний екран або цифрову відеокамеру. Найбільш часто як джерело електронів використовується нагрітий катод з вольфраму або автоемісійний катод із кристала гексабориду лантану.

Останнім часом все більше використовуються автокатоди, які дозволяють формувати більш монохроматичні пучки електронів.

Катод електрично ізольований від іншої частини приладу, а електрони прискорюються сильним електричним полем. Як зазначалося раніше, електронне зображення формується електричними і магнітними лінзами приблизно так само, як світлове, – оптичними лінзами.

Принципова оптична схема ПЕМ показана на рис. 3.1.

Пунктирною лінією виділено частину оптичної схеми, що складається з катода 1, фокусувального електрода 2, анода 3, конденсорних лінз 4 і 6, між якими розташована конденсорна діафрагма 5. Для створення плоскопаралельного електронного пучка фокуси конденсорних лінз 4 і 6 суміщені. Як правило, перша конденсорна лінза 4 створює збільшене зображення джерела електронів, а друга конденсорна лінза 6 контролює розмір освітлюваної ділянки на зразку 7.

Між катодом 1 і фокусувальним електродом 2 зазвичай створюється різниця потенціалів порядку 200 В. Причому на керуючий електрод подається «–». Між анодом 3 і катодом 1 у більшості випадків підводиться різниця потенціалів порядку 100 кВ. Перелічена вище сукупність елементів оптичної схеми вирішує проблему формування сфокусованого на об’єкт дослідження 7 плоскопаралельного пучка електронів. Сукупність зазначених вище елементів називається освітлювачем.

Рисунок 3.1 – Оптична схема ПЕМ:1 – катод;

2 – фокусувальний електрод; 3 – анод; 4 – перша конденсорна лінза; 5 – конденсорна діафрагма; 6 – друга конденсорна лінза; 7 – об’єкт дослідження; 8 – об’єктивна лінза; 9 – апертурна діафрагма; 10 – селекторна діафрагма;

11 – проміжна лінза; 12 – проекційна лінза; 13 – люмінофорний екран Досліджуваний об'єкт 7, як правило, розміщують на дуже дрібну сітку, яку, в свою чергу, кріпиться на спеціальному тримачі в магнітному полі об’єктивної лінзи 8. Тримач разом із об’єктом дослідження можна механічним або електричним способом плавно переміщати в різних напрямках. Крім того, сучасні мікроскопи оснащені гоніометрами, що дозволяють досліджувати об’єкти під різними кутами по відношенню до пучка електронів.

На нижній частині об’єкта дослідження 7 залежно від його структури формується розподіл інтенсивності електронів, який за допомогою об’єктивна лінзи 8, проміжної лінзи 11 і проекційної лінзи 12 у збільшеному вигляді переноситься на покритий люмінофором екран 13 або фіксується цифровою відеокамерою. При цьому для отримання високої роздільної здатності об’єктивна лінза 8 характеризується великою оптичною силою. Положення апертурної та селекторної діафрагм 9 і 10 відносно електронного пучка визначає той чи інший режим роботи ПЕМ. При цьому апертурна діафрагма 9 розташовується у фокусі об’єктивної лінзи, а селекторна діафрагма 10 розміщується в площині дійсного зображення об’єкта 7, сформованого об’єктивною лінзою. Слід зазначити, що одночасно діафрагми 9 і 10 не використовуються, а на рис. 7 зображені не всі складові оптичної схеми. Так, сучасні мікроскопи укомплектовані стигматорами, що дозволяють мінімізувати астигматизм лінз.

3.3 РЕЖИМИ РОБОТИ ПЕМ Перші три режими роботи ПЕМ належать до різних способів формування зображення об’єктів і визначаються положенням апертурної діафрагми 9 по відношенню до дифракційних максимумів, що формуються під час проходження електронного пучка через об’єкт дослідження. При цьому селективна діафрагма 10 виводиться з області проходження електронного пучка.

Для наочності на рис. 3.2 зображені різні варіанти положення апертурної діафрагми 9 разом із об’єктивною лінзою 8 та об’єктом 7.

–  –  –

3.3.1 Світлопольний режим роботи Із рис. 3.2 а випливає, що для реалізації світлопольного режиму роботи через апертурну діафрагму 9 пропускається центральний дифракційний максимум. Потрібно зазначити, що центральний дифракційний максимум або, точніше, центральна частина електронного пучка формується у випадку дослідження не упорядкованих у структурному відношенні об’єктів, тобто умовах відсутності дифракції електронів.

Купить саженцы и черенки винограда

Более 140 сортов столового винограда.


Через ці обставини світлопольний режим роботи можна використовувати для дослідження як моно- або полікристалічних об’єктів, так і аморфних структур. Разом з тим необхідно зазначити, що під час дослідження не упорядкованих у структурному відношенні об’єктів отримана інформація має досить обмежений характер. Так, в цьому разі контраст у ПЕМ обумовлений дифузійним розсіюванням електронів під час їх проходження через об’єкт. Якщо об’єкт досить тонкий, то частка розсіяних електронів невелика і, відповідно, контраст майже відсутній. Під час проходження електронів через товщий об’єкт одні з них розсіюються через зіткнення з ядрами атомів, інші – через зіткнення з електронами, а ще інші проходять, не зазнаючи розсіювання. В цьому разі ступінь розсіювання в якійнебудь області об’єкта дослідження залежить від його товщини в цій області, густини і середньої атомної маси (числа протонів) у даній точці. Відповідно в цьому разі контраст формується за рахунок різної товщини об’єкта або неоднорідного розподілу в ньому різних хімічних елементів.

Контраст, сформований від полікристалічних або монокристалічних об’єктів під час роботи ПЕМ в світлопольному режимі, має значно більше інформаційне наповнення. Так, у випадку дослідження полікристалічних об’єктів дифраговані пучки електронів, за винятком центрального, відповідно до поданої на рис. 3.2 а схеми, не проходять через апертурну діафрагму. При цьому внесок в інтенсивність центрального дифракційного максимуму різними кристалами полікристалічного об’єкта залежить від їх орієнтації по відношенню до напрямку електронного пучка. Через це орієнтовані по-різному кристали полікристалічних об’єктів на світлопольному зображенні мають різну освітленість, що формує контраст із добре видимими межами кристалів.

Контраст від монокристалічних об’єктів при світлопольному режимі роботи зазвичай формується на основі різної товщини об’єктів або присутності в них структурних дефектів.

3.3.2 Темнопольний режим роботи На рис. 3.2 б показаний варіант розміщення апертурної діафрагми під час реалізації темнопольного режиму роботи ПЕМ. На відміну від світлопольного режиму в цьому разі замість центрального дифракційного максимуму через апертурну діафрагму пропускається другорядний дифракційний максимум. При цьому інтенсивність другорядного максимума повинна бути достатньою для формування відповідного контрасту. Виходячи з цього, темнопольний варіант досліджень може бути використаний по відношенню до монокристалічних об’єктів, або до полікристалічних об’єктів, що мають добре виражену текстуру. Під текстурою потрібно розуміти наявність переважної кристалографічної орієнтації по відношенню до напрямку електронного пучка. Особливості фомування темнопольного контрасту полягають у тому, що структурні дефекти монокристалів і різна їх товщина показані на темному фоні у вигляді світлих смуг, петель і т. ін.. При цьому на відміну від світлопольного режиму роботи сформований темнопольний контраст дозволяє більш наочно візуалізувати структурні дефекти, а також товщинний контраст монокристалів. Необхідно також зазначити, що під час реалізації темнопольного режиму роботи для орієнтації дифрагованого пучка в напрямку осі мікроскопа використовується необхідний для цього нахил освітлювальної системи.

3.3.3 Режим високої роздільної здатності На відміну від поданих вище режимів роботи ПЕМ у режимі високої роздільної здатності через апертурну діафрагму, крім центрального дифракційного максимуму додатково пропускається один або декілька другорядних (рис. 3.2 в). Як і при темнопольному режимі роботи ПЕМ реалізувати режим високої роздільної здатності можна під час дослідження монокристалів. У цьому разі контраст формується завдяки складним процесам, що відбуваються при взаємодії пропущених через апертурну діафрагму дифрагованих пучків. У кінцевому підсумку це призводить до формування контрасту з роздільною здатністю на рівні міжплощинних відстаней у кристалі.

Викладені вище основні три режими роботи ПЕМ більш детально будуть розглянуті в розділі 10.

3.4 РЕЖИМИ ОТРИМАННЯ

ЕЛЕКТРОНОГРАМ

Оскільки довжина хвилі електронів зіставна з параметрами кристалічної гратки, оптичну схему ПЕМ можна також використовувати для отримання зображень дифракції електронів, які називаються електронограмами.

В цьому разі електронні промені, відбиті від системи паралельних кристалографічних площин, поширюючись в одному напрямку, інтерферують між собою. В результаті виникає так звана дифракційна картина, що складається з максимумів і мінімумів інтенсивності електронів. За розміщенням і відносною інтенсивністю цих максимумів на електронограмі можна встановити тип кристалічної гратки, її параметри, орієнтацію кристалу відносно напрямку електронного пучка і т. д. При цьому залежно від інженерного виконання приладу існують два варіанти формування електронограм.

3.4.1 Режим мікродифракції електронів Режим мікродифракції уперше розроблений Ле Поолем у 1947 р. Під час його реалізації, насамперед, перш за все, необхідно вивести з області проходження електронного пучка апертурну діафрагму 9 і ввести селекторну діафрагму 10. В цьому разі в області розташування апертурної діафрагми, тобто в задній фокальній площині об’єктивної лінзи 8 в одній точці перетинаються промені, розсіяні на один і той самий кут у різних точках об'єкта.

Поряд із цим у площині зображення, сформованого об’єктивною лінзою, тобто в області розташування селекторної діафрагми, в одній точці перетинаються промені, розсіяні на різні кути в одній точці об'єкта. Якщо в площині першого проміжного зображення помістити селекторну діафрагму, що обмежує певну частину спостережуваного об'єкта, то після фокусування проміжною лінзою 11 на задню фокальну площину об'єктива, можна спостерігати на екрані 13 збільшену дифракційну картину. Хід електронних променів при використанні цього режиму проказаний на рис. 3.3.

Порядок операцій при одержанні мікродифракції такий.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 18 |
Похожие работы:

«Леся Гарасим УДК 398-051(477)Г.Нудьга:316.64 КУЛЬТ УРОЛОГІЧНА ТЕОРЕМА ГРИГОРІЯ НУДЬГИ Передумова. Діяльність Григорія Нудьги як культуролога, літературознавця, фольклориста, письменника, публіциста припадає на ХХ століття – складний історичний період, який був розбурханий революціями, ослаблений війнами, потаврований ідеологічними кліше, зрешетований голодоморами. Народившись на козацькій землі, перейнявши найкращі риси волелюбних предків, що упродовж століть змагалися за свої національні...»

«Міністерство освіти і науки України Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут” «БІОФІЗИКА» МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до виконання лабораторних робіт Київ «Політехніка»-0Міністерство освіти і науки України Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут” «БІОФІЗИКА» МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до виконання лабораторних робіт для студентів напрямку підготовки 6.0909-«Прилади», 7.090905 «Медичні прилади та системи» приладобудівного факультету...»

«ISSN 20786425. Вісник Львівського університету. Серія геологічна. 2012. Випуск 26. С. 18–36  Visnyk of the Lviv University. Series Geology. 2012. Issue 26. Р. 18–36   УДК 55 ІСТОРІЯ ТЕРМОБАРОГЕОХІМІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ НА ГЕОЛОГІЧНОМУ ФАКУЛЬТЕТІ: ЕТАПИ СТАНОВЛЕННЯ І ТЕОРЕТИКО-ПРИКЛАДНІ НАСЛІДКИ М. Павлунь© Львівський національний університет імені Івана Франка, геологічний факультет, кафедра геології корисних копалин, вулиця Грушевського, 4, 79005, Львів, Україна, e-mail: zaggeol@franko.lviv.ua...»

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ «КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ» ГРОСУ Ярослав Георгійович УДК 536.7; 536.6; 532.6 ТЕРМОДИНАМІЧНІ ТА ТЕПЛОФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ГЕТЕРОГЕННИХ ЛІОФОБНИХ СИСТЕМ ТА ЇХ ТЕМПЕРАТУРНІ ЗАЛЕЖНОСТІ Спеціальність 05.14.06 – Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Київ – 2014 Дисертацією є рукопис. Робота виконана на кафедрі теплотехніки та...»

«Київський національний університет імені Тараса Шевченка С.Є.Шнюков, А.П.Гожик ОСНОВИ ГЕОХІМІЇ Навчальний посібник Київ – 20 ЗМІСТ 1. Вступ. Поняття про сучасну геохімію 1.1. Загальний зміст, об’єкт, предмет та головні завдання геохімії як науки. 1.2. Історія виникнення та розвитку геохімії як наукової дисципліни.1.3. Сучасне положення геохімії серед природничих наук, її взаємодія з мінералогією, петрологією, геофізикою та іншими науками про Землю. 1.4. Сучасні завдання та розділи геохімії, їх...»

«УДК 378: 371.333+004 А.Л. Жуковська, аспірант (Житомирський державний університет імені Івана Франка) ВИКОРИСТАННЯ КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ У КЛАСАХ ФІЗИКО-МАТЕМАТИЧНОГО ПРОФІЛЮ НАВЧАННЯ Статтю присвячено шляхам покращення ефективності процесу навчання в класах фізико-математичного профілю завдяки впровадженню сучасних технічних засобів. Розглянуто актуальність та необхідність застосування комп’ютерних технологій у навчальному процесі. Проаналізовано основні особливості при вивченні предметів у...»

«Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського ОСВІТНЄ СЕРЕДОВИЩЕ ДЛЯ ПІДГОТОВКИ МАЙБУТНІХ ПЕДАГОГІВ ЗАСОБАМИ ІКТ Вінниця 2011 УДК 378.091.3 : 004.9 ББК 74.58с51 О-7 Рекомендовано до друку вченою радою Вінницького державного педагогічного університету імені Михайла Коцюбинського (протокол № 11 від 27 квітня 2011 року) Рецензенти: Клочко В.І., доктор педагогічних наук, професор, Вінницький національний технічний університет Козяр М.М., доктор педагогічних наук,...»

«Андрій Білик РОЗДУМИ про духовне життя ТЕРНОПІЛЬ НАВЧАЛЬНА КНИГА — БОГДАН ББК 86.4 (УКР) 6 Б 61 Рецензенти: Софрон Мудрий — Єпископ, Ректор Івано-Франківської Теологічної Академії УГКЦ; † Іоасаф Василиків — Архієпископ Івано-Франківський і Галицький УПЦ КП; † Андрій Абрамчук — Митрополит Галицький УАПЦ; А. С. Жаловага — доктор філософських наук, Український гуманітарний інститут (Київ); І. А. Климишин — професор, доктор фізико-математичних наук Прикарпатського Національного університету ім. В....»

«12 квітня у далекому вже 1961 році полетіла у космос перша в історії людина – радянський громадянин Юрій Гагарін. Відтоді весь світ, згідно з рішенням ООН, відзначає День космонавтики. Епохальний політ відкрив космічну еру в історії людства. І водночас це була лише одна, хоча й важлива, віха на довгому шляху землян до оволодіння просторами Всесвіту. З історії виникнення космонавтики Ніхто достовірно не знає, коли у людини з’явилася думка про космос та космічні польоти. Ці ідеї існували в...»

«Зміст Фізичні основи, принципи та методи реєстрації даних Беляк Є.В., Кожан Т.М., Крючин А. А. Методи побудови багатошарових голографічних носіїв інформації на основі фотолюмінісцентних матеріалів і середовищ з ефектом просвітлення..................................... Математичні методи обробки даних Брягін О.В., Орлов С.Ю., Розорінов Г.Н. Оцінка якості робочого шару магнітних носіїв.........................................»




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы


 
2013 www.uk.x-pdf.ru - «Безкоштовна електронна бібліотека»