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 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 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 6 ] --

Оскільки на траєкторії руху електронів впливають магнітні поля, його наявність в об’єкті або поблизу його поверхні може сформувати відповідний контраст. Усі магнітні матеріали можна умовно розділити на дві групи:

одновісні кристали, у яких магнітні поля доменів замикаються зовнішніми полями поблизу зразка; і кристали з більш високою магнітною симетрією з дуже малими зовнішніми полями завдяки наявності в приповерхневому шарі спеціальних замикаючих доменів.

Як відомо, сила Лоренца, що діє на електрон у магнітному полі, визначається співвідношенням Fl e v B. (4.5) Розрізняють магнітний контраст першого і другого роду. Контраст, що виникає внаслідок перерозподілу вторинних низькоенергетичних електронів у зовнішньому магнітному полі над поверхнею об’єкта, отримав назву магнітного контрасту першого роду. Магнітний контраст другого роду утворюється внаслідок взаємодії первинних електронів з магнітним полем усередині об’єкта. В цьому разі під дією сили Лоренца відбувається відхилення електронів, причому в сусідніх 180-градусних доменах – у протилежний бік. Відповідним нахилом об’єкта можна так змінити напрямок руху електронів по відношенню до об’єкта, що виникне асиметрія контрасту в сусідніх доменах.

Цілком очевидно, що певний контраст може виникати під дією неоднорідностей електростатичних полів на поверхні зразка. Однак потрібно зазначити, що подібний помітний ефект можливий лише для низькоенергетичних електронів з енергією порядку декількох десятків електронвольт. Механізм такого контрасту пов'язаний зі зміною числа вторинних електронів, що потрапляють у детектор із різних точок зразка за рахунок зміни їх траєкторій під дією розподіленого потенціалу на поверхні.

Цей тип контрасту особливо ефективно використовується для спостереження інтегральних схем різного ступеня складності в процесі їх роботи, і дозволяє спостерігати за змінами потенційного рельєфу, що відбуваються при різноманітних перемиканнях у схемі.

Відбиті електрони використовуються під час вивчення ароматичних речовин, що формують в області об'єкта дослідження підвищений тиск залишкових газів. Ці гази можуть перешкоджати формуванню потоку вторинних електронів і поряд із цим не є перешкодою для високоенергетичних відбитих електронів. Слід зазначити, що при використанні вторинних і відбитих електронів сформовані контрасти не ідентичні. Потоки відбитих електронів більш чутливі до елементних складів і щільності об'єктів. Разом з тим потоки вторинних електронів формують зображення поверхні об’єкта, що більшою мірою відповідає дійсному.

Неосновні види контрасту На завершення цього розділу зазначимо, що відповідно до рис. 4.1 різні види «зображення» об’єкта можна також отримати при використанні поглинених електронів, електронів, що пройшли через об’єкт, катодолюмінісценції, а також характеристичного рентгенівського випромінювання. Зазвичай залежно від структурно-морфологічного стану поверхні об'єкту він поглинає ту чи іншу кількість електронів. У разі реєстрації електронів, що пройшли через об’єкт, необхідно використовувати досить малу його товщину (меншу за 100 нм). При такому режимі роботи можна досліджувати прозорість об'єктів, яка, у свою чергу, визначається структурним і елементним станами в його локальних точках. Підсумовуючи вищезазначене, можна говорити про те, що при використанні перелічених вище неосновних видів сигналів можна сформувати зображення не морфології поверхні, а внутрішніх структурних характеристик, а також візуалізувати розподіл елементного складу та інтенсивності катодолюмінесцентного випромінювання. Безумовно, отримана при цьому інформація в поєднанні з зображеннями, що отримані за допомогою вторинних або відбитих електронів, значно збагачує уявлення про фізико-хімічні та структурноморфологічні характеристики об’єкта.

4.4 ДЕТЕКТОРИ ВТОРИННИХ І ВІДБИТИХ ЕЛЕКТРОНІВ Найбільш часто для формування зображення поверхні об’єктів використовують режим роботи РЕМ на основі вторинних електронів. Як зазначалося раніше, коефіцієнт виходу вторинних електронів слабо залежить від атомного номера хімічних елементів об’єкта, що унеможливлює формування відповідного контрасту і більшою мірою визначає формування топографічного контрасту. Оскільки енергія вторинних електронів зазвичай не перевищує 50 еВ, потоком вторинних електронів можна легко керувати при підведенні до детектора того чи іншого потенціалу.

Зазвичай для реєстрації вторинних електронів використовують пристрій, зображений на рис. 4.2.

Основними елементами цього пристрою є циліндр Фарадея із сіткою, сцинтилятор із тонкою плівкою алюмінію на вхідній поверхні, світловод, а також фотоелектронний помножувач (ФЕП). Залежно від потенціалу, що подається на сітку, всередину циліндра Фарадея проникає та або інша кількість електронів. Під дією потенціалу, що підводиться до плівки алюмінію, частина з цих електронів фокусується на сцинтилятор, приводячи до його свічення. В подальшому утворене при цьому оптичне випромінювання через світловод потрапляє на ФЕП. Підсилений у ФЕП сигнал в 106 разів додатково збільшується у відеопідсилювачі й подається на керуючий електрод ЕПТ (див рис. 4.1.). Отже, за допомогою подачі на циліндр Фарадея різних потенціалів можна керувати контрастом й освітленістю зображення. Отримане при цьому зображення поверхні об’єкта найбільшою мірою відповідає реальній поверхні.

Відбиті електрони мають енергії, що зіставні з енергіями первинних електронів. Отже, фокусування цих електронів, наприклад у циліндр Фарадея, є надскладним завданням. Через це як детектор відбитих електронів зазвичай використовують детектор на базі переходу метал– напівпровідник. На рис. 4.3 показана зонна структура переходу метал – напівпровідник, до якого прикладена напруга у зворотному напрямку. Зазвичай перехід металнапівпровідник виготовляється з кремнію n-типу, на який нанесена плівка із золота.

–  –  –

hv Рисунок 4.3 – Зонна структура системи метал– напівпровідник донорного типу, до якої прикладена напруга у зворотному напрямку (eUv+eUc – висота потенційного бар’єра; Uv – підведена до системи різниця потенціалів; Uc – контактна різниця потенціалів; Ес – нижній край зони провідності; Еv – верхній край валентної зони; Еd – енергія донорних центрів; m P і m m – відповідно енергія Фермі напівпровідника та металу) При електронів на цей детектор формуються електронно-діркові пари. При цьому струм, що проходить через детектор, визначається співвідношенням eU v j j s e kT 1, (4.6) де k – стала Больцмана; Т – температура переходу.

На основі співвідношення (4.6) можна говорити про те, що при достатньому значенні зворотної напруги Uv струм у детекторі визначається виключно неосновними носіями струму в напівпровіднику js, тобто дірками, які генеруються під дією відбитих електронів. Залежно від кількості падаючих на детектор відбитих електронів на виході формується відповідний сигнал. Надалі цей сигнал іде на відеопідсилювач і зрештою потрапляє на керуючий електрод ЕПТ або до системи цифрового формування зображення.

Контрольні запитання та завдання для самоперевірки під час вивчення розділу 4

1. Які фізичні процеси відбуваються при взаємодії електронного пучка з об’єктом дослідження?

2. Учому полягають фізичні основи формування контрасту в РЕМ?

3. Які відмінності та переваги під час формування зображень у РЕМ з використанням вторинних або відбитих електронів?

4. Пояснити роботу детекторів вторинних і відбитих електронів.

5. Побудувати схематичне зображення РЕМ з усіма можливими детекторами електронів та різного виду випромінювання; пояснити фізичні основи роботи всіх складових приладу.

5 ВИЗНАЧЕННЯ ЕЛЕМЕНТНОГО

СКЛАДУ ОБ’ЄКТІВ ЗА ДОПОМОГОЮ

ЕЛЕКТРОННИХ ПУЧКІВ ПЕМ АБО РЕМ

5.1 СПЕКТРОСКОПІЯ ХАРАКТЕРИСТИЧНИХ

ВТРАТ ЕНЕРГІЙ ЕЛЕКТРОНІВ (СХВЕЕ) Як відомо, результатом взаємодії електронів з об’єктом може бути вихід вторинних або відбитих електронів, квантів енергії у вигляді характеристичного і гальмівного рентгенівського випромінювання, а також може відбутися часткова втрата енергії електронів, що пройшли через об'єкт. Останній варіант прояву непружної взаємодії і покладений в основу СХВЕЕ. Очевидно, що використання СХВЕЕ можливе за умов проходження через досить тонкий об’єкт пучка електронів. При цьому використовується факт залежності характеристичних втрат енергій електронів від елементного складу об'єкта. Це пояснюється на підставі схеми, поданої на рис. 5.1.


Купить саженцы и черенки винограда

Более 140 сортов столового винограда.


На цій схемі показана зміна електронної структури окремого атома через збудження електронами пучка внутрішнього К-стану. Електрон, що проходить через об'єкт, віддає електрону К-стану певну частину енергії.

Оскільки всі квантові стани для електронів в атомі, що знаходяться нижче рівня Фермі з енергією µ, зайняті іншими електронами, поглинання енергії електроном К-стану можливе за умов його переходу у квантовий стан, що знаходиться вище рівня Фермі. Іншими словами, поглинання енергії буде відбуватися лише в тому випадку, якщо частина поглиненої енергії Е µ – ЕК (ЕК-енергія електрона К-стану). Оскільки Е для різних хімічних елементів має строго визначену величину, дослідивши спектр характеристичних втрат енергій електронів, можна визначити елементний склад об'єкта.

–  –  –

Рисунок 5.1 –Схематичне зображення зонної структури атома (a) та спектра енергій електронів пучка, що пройшов через об’єкт (б) (1 – траєкторія первинного електрона, 2 – перехід електрона з К-стану на квантовий рівень, енергія якого перевищує енергію Фермі µ) Розглянемо спосіб визначення спектра енергій електронів, що пройшли через об'єкт.

Пристрій, який може бути використаний для вивчення спектра втрат енергії електронів за допомогою зміни траєкторії їх руху в магнітному полі, поданий на рис. 5.2.. Траєкторії руху електронів, що не змінили свою енергію при проходженні через об’єкт (рис. 5.2), зображені суцільними лініями.

Як правило, для цих електронів для зручності вектор швидкості змінює свій напрямок у магнітному полі на 900 (Ф = 900). Траєкторії руху електронів, які частково втратили свою енергію,(рис. 5.2), позначені пунктирними лініями. Добре відомо, що електрони, які входять в однорідне магнітне поле під кутом 900 до вектора магнітної індукції, в подальшому рухаються по колу з радіусом R (див. рис. 5.2). Як правило спектр характеристичних втрат

–  –  –

Рисунок 5.2 – Схематичне зображення способу визначення характеристичних втрат енергії електронів за допомогою зміни траєкторії їх руху в магнітному полі з індукцією В

–  –  –

На підставі (5.1) можна робити висновок про те, що при зменшенні енергії електронів або їх швидкості v відповідним чином зменшується радіус траєкторії їх руху в магнітному полі. Цей факт дозволяє дослідити весь спектр енергій електронів, що пройшли через об’єкт, і за його особливостями встановити наявність того чи іншого хімічного елемента. Необхідно також зазначити, що використані при цьому способі значні енергії електронів, а також мала товщина об’єктів дослідження дозволяють більш ефективно використовувати цей метод на основі ПЕМ.

5.2 ЕНЕРГОДИСПЕРСІЙНИЙ ЕЛЕМЕНТНИЙ

АНАЛІЗ Енергодисперсійний елементний аналіз ґрунтується на характеристичному рентгенівському випромінюванні. На рис. 5.2 наведено структуру квантових станів для електронів в окремому атомі.

–  –  –

Під впливом електронів пучка атом переходить в збуджений стан. Він проявляється тим, що електрони з глибоких К-станів можуть переходити в міжвузловий стан кристалічної гратки. У процесі переходу електронів L3-стану на створену при цьому вакансію вивільняється квант енергії у вигляді характеристичного рентгенівського випромінювання (див. рис. 5.3). Оскільки структура квантових станів у кожному хімічному елементі не збігається з відповідними структурами інших елементів, спектр характеристичного рентгенівського випромінювання є строго визначеним лише для одного типу атомів. Таким чином, визначивши енергію квантів рентгенівського випромінювання або спектр відповідних довжин хвиль, можна встановити елементний склад об’єкта дослідження. У зв'язку, з цим розрізняють аналіз енергії рентгенівського випромінювання (енергодисперсійний аналіз) та аналіз довжини хвилі рентгенівського випромінювання (хвильовий аналіз).

За детектор при енергодисперсійному аналізі використовують перехід метал-n-напівпровідник, що підтримується при температурі рідкого азоту і під’єднаний до джерела живлення в зворотному напрямку. Схематичне зображення структури такого детектора раніше ми вже розглядали (див. рис. 4.3). Пропорційно енергії кванта рентгенівського випромінювання в детекторі генерується та чи інша кількість неосновних носіїв струму. Сигнали, що відповідають певним струмам неосновних носіїв або енергіям рентгенівських квантів, після накопичення формують відповідний спектр квантів характеристичного рентгенівського випромінювання. Аналіз енергій цього спектра за допомогою комп’ютерних програм дозволяє встановити не лише наявність того чи іншого хімічного елемента в об’єкті дослідження, а й його відсотковий вміст.

–  –  –

Таким чином, строго визначені енергії кванта рентгенівського випромінювання будуть відповідати довжині хвилі. Для експериментального визначення останньої використовується дифракція рентгенівського випромінювання на періодичні структури гратки кристалів. Так, добре відомо, що умови спостереження дифракційних максимумів визначаються співвідношенням Вульфа – Брега 2d sin, (5.3) де d – період кристалічної гратки, – кут падіння рентгенівських променів. Згідно з виразом (5.3) для реєстрації різних довжин хвиль необхідно використовувати кристали з різними d, а також різні кути орієнтації цих кристалів щодо рентгенівського випромінювання. Як правило, для реєстрації різних довжин хвиль використовується набір із п’яти кристалів, які розміщених у пристрої, що дозволяє орієнтувати кристали під різними кутами стосовно рентгенівських променів.

На рис. 5.3 схематично зображені основні вузли пристрою, за допомогою якого визначається довжина хвилі рентгенівського випромінювання. Залежно від кута, що визначає орієнтацію кристала 4 щодо напрямку поширення рентгенівського випромінювання, можна визначати за допомогою детектора Гейгера 5 дифракційний максимум.

У подальшому за допомогою (5.3) і за умов відомих значень і d легко визначити довжину хвилі r.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 18 |
Похожие работы:

«Олійник Р.В., Вороная К.П. Методика викладання фізики Олійник Р.В., Вороная К.П. Доцент кафедри фізики СДПУ, Студентка 5 курсу групи 5М–2 фізико-математичного факультету СДПУ Формування експериментальних умінь учнів при вивченні фізики у базовій школі У сучасних умовах розвитку суспільства перед школою особливо гостро постає проблема підготовки не «носіїв знань», а активних, мислячих особистостей, які здатні не лише орієнтуватися та пристосовуватися до нових умов, але й змінювати їх, пізнавати...»

«ІС ТОРІЯ НАУКИ ХІМІЧНА МАГІЯ (зі щоденника Ньютона) Ньютону вдалося скерувати розвиток фізики у правильне русло, а хімія все ще була в полоні алхімії. У щоденнику Ньютона знайшли декілька абзаців, добросовісно переписаних із книги алхіміка: „До Сатурна вузами ЧИ ГОРЯТЬ ДІАМАНТИ? любові прив’язаний Марс (до сурми додали залізо – Ред.), який сам у себе Восени 1772 року, прогулюючись уздовж набережної Сени поблизу пожирає велику силу, чий дух ділить тіло Сатурна. З них витікає чудесна Лувру,...»

«УДК 371.3; 373.5.02 ББК 74.202.4я73 В753 Рекомендовано науково-методичною комісією Луганського державного інституту культури і мистецтв Протокол №9 від 08.06.2011р.Рецензенти: В. В. Румянцев, завідувач фізико-технологічним відділенням Донецького національного університету – Донецького фізико-технічного інституту ім. О. О. Галкіна НАН України, виконавчий директор асоціації розвитку освітніх та наукових мереж, доктор фізико-математичних наук; В. П. Майданюк, доцент кафедри програмного...»

«ББК 24 H 34 Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету ім. Володимира Гнатюка. Серія: хімія. – 2011. – №18 – 60 с. РЕДАКЦІЙНА КОЛЕГІЯ Б.Д. Грищук – доктор хімічних наук, професор (головний редактор) Я.Г. Бальон – доктор хімічних наук, професор В.С. Броварець – доктор хімічних наук, професор М.І. Короткіх – доктор хімічних наук, професор В.П. Новіков – доктор хімічних наук, професор М.Д. Обушак – доктор хімічних наук, професор В.І. Станінець – доктор хімічних наук,...»

«МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ щодо застосування дезінфекційного засобу «Гігасепт АФ форте нью» з метою дезінфекції, достерилізаційного очищення та стерилізації Київ – 2011 Методичні вказівки щодо застосування засобу «Гігасепт АФ форте нью» з метою дезінфекції, достерилізаційного очищення та стерилізації 1. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ 1.1. Повна назва засобу – дезінфекційний засіб «Гігасепт АФ форте нью». 1.2. Фірма виробник – ТОВ «Компанія «Медпромінвест» (Україна) за ТУ У...»

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Національний університет „Львівська політехніка” БУРИЙ ОЛЕГ АНАТОЛІЙОВИЧ УДК 681.7.036+535.343.2+535.337+621.373.8 ДИНАМІКА ЕНЕРГОТА МАСОПЕРЕНЕСЕННЯ В АКТИВОВАНИХ КРИСТАЛАХ YAG, YAP, LiNbO3 ТА ПРИСТРОЯХ КВАНТОВОЇ ЕЛЕКТРОНІКИ НА ЇХ ОСНОВІ 01.04.07 – фізика твердого тіла Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук Львів – 2013 Дисертацією є рукопис Робота виконана на кафедрі напівпровідникової електроніки Національного...»

«Використання аудіовізуальних засобів навчання педагогічними працівниками Калачова Л.В. Ст. викладач кафедри відкритих освітніх систем та ІКТ ДВНЗ УМО НАПН України Калачова Л.В.Ефективність АВЗН: слух АудіоЕфективне візуальні + сприйняття засоби навчання зір Калачова Л.В.Актуальність проблеми: 1 Недостатнє навчально-методичне забезпечення Оперативність швидкого реагування на 2 соціально-економічні та освітні зміни 3 Специфіка умов навчання Особливості подання матеріалу викладачів для 4 різних...»

«л МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ,— Вельмищановний{а) к ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ІВАНА ФРАНКА Наукове товариство імені Тараса Шевченка Запрошуємо Вас взяти участь у роботі науко­ Геологічний факультет вої конференції Стан і перспективи сучасної гео­ логічної освіти та науки, присвяченої 65-річчю геологічного факультету Львівського національ­ ного університету імені Івана Франка, яка відбу­ деться 1 3 1 5 жовтня 2010 р. на геологічному фа­ Наукова конференція, культеті (м....»

«ВІЙСЬКОВИЙ ІНСТИТУТ КИЇВСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА ЗБІРНИК НАУКОВИХ ПРАЦЬ ВІЙСЬКОВОГО ІНСТИТУТУ КИЇВСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА Виходить 4 рази на рік Випуск № 41 КИЇВ – 2013 УДК621.43 ББК 32-26.8-68.49 Збірник наукових праць Військового інституту Київського національного університету імені Тараса Шевченка. – К.: ВІКНУ, 2013. – Вип. №41. – 294 с. У збірнику опубліковано статті вчених, науково-педагогічних працівників, ад’юнктів і...»

«ISSN 2309-9763 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ КАМ’ЯНЕЦЬ-ПОДІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ІВАНА ОГІЄНКА ІНСТИТУТ ПЕДАГОГІКИ НАПН УКРАЇНИ Збірник наукових праць Педагогічна освіта: теорія і практика Випуск 15 м. Кам’янець-Подільський УДК 371 (082) ББК 74я43 П2 Редакційна колегія: Березівська Л.Д., доктор педагогічних наук, професор; Вашуленко М.С., дійсний член НАПН України, доктор педагогічних наук, професор; Величко Л.П., доктор педагогічних наук, професор; Головко М.В., кандидат...»




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»