Патент ссср 410488

О П И С А Н И Е 410488

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сщиалистических

Реслублик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

М. Кл. Н 011 37/26

Заявлено 13.1V.1971 (№ 1646514/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05.1.1974. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 12Х.1974

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий

УДК 621.385.833 (088.8) Авторы изобретения

Р, И,-Г. Гарбер, )К. И. Дранова, И. М. Михайловский ! и Г. Г. Чечельницкий В П -

1 I

Заявитель

АВТОЭМИССИОННЫЙ ИОННО-ЭЛЕКТРОННЫЙ

МИКРОСКОП

Изобретение относится к корпускулярной оптике, в частности к конструкциям автоионных и автоэлектронных микроскопов, широко используемых в настоящее время при исследованиях в различных областях физики твердого тела, катодной электроники, физико-химии поверхностных явлений и т. д.

Известны автоэмиссионные ионные и электронные микроскопы, состоящие из острия, на которое подается высокое напряжение, и люминесцирующего экрана с проводящим покрытием, помещенных в вакуумную камеру, в которую может быть впущен рабочий газ.

При исследованиях с помощью автоэлектронного микроскопа не всегда могут быть однозначно разделены эффекты, связанные с изменением работы выхода и местной напряженности поля. Аналогичный автоионный микроскоп дает сведения об атомной конфигурации поверхностных слоев объекта, но не несет информации об электронных свойствах материала. Это приводит к неоднозначной расшифровке автономных и особенно автоэлектронных изображений и в ряде случаев затрудняет интерпретацию картин.

Можно последовательно применять микроскоп для исследования образца в ионном и электронном режимах. Однако получаемые микрофотографии не соответствуют тождественным состояниям как поверхности образца, так и его структуры вследствие адсорбции и возврата микроструктуры образца за время изменения режима. Последовательное применение двух методов не позволяет также изучать кинетику быстропротекающих процессов.

Цель изобретения — одновременное получение на люминесцирующем экране разделенных электронного и ионного изображений.

Предлагаемый ав тоэмиссионный ионно10 электронный микроскоп отличается тем, что катод на участке, меньшем длины свободного пробега автоионов, образован острием, поперечной магнитной линзой и экранирующим электродом.

15 На чертеже представлена схема устройства.

Микроскоп содержит острие 1, экранирующий электрод 2, катушку 3 с замкнутым магнитопроводом, магнитный экран 4, провод ящее покрытие 5 с люминесцирующим экраном, 20 вакуумную камеру 6.

Электромагнит создает поперечное магнитное поле, разделяющее несущие автоэмиссионные изображения, ионный и электронный пучки, генерируемые в результате попеременной

25 подачи на иглу положительного напряжения, соответствующего напряженности автоионизации рабочего газа, и П-образных импульсов отрицательной полярности (длительность импульсов 10 — —:10 — сек при частоте повторения

30 )25 гц). Однако, как показали предваритель410488

Предмет изобретения

Составитель Ю. Громов

Тсхред Т. Ускова Корректор А. Степанова

Редактор Б. Федотов

Заказ 1067i3 Изд. ¹ 333 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ные эксперименты, введение магнита существенно увеличивает дисторсию электронного изображения н резко ухудшает контраст и разрешение автоионного.

Для устранения дисторсии электронного изображения вблизи острия расположен находящийся под его потенциалом экранирующий электрод, который формирует автоэлектронные параксиальные пучки, устойчивые к дисторсии.

Снижение разрешения и контраста автоионного изображения в присутствии магнита связано с рекомбинацией автоионов при взаимодействии их с молекулами газа. При наблюдении в обычном автоионном микроскопе переза- 15 рядка»е влияет на качество изображения, так как большинство актов нейтрализации происходит на значительном расстоянии от игольчатого образца, вблизи которого практически локализуется электрическое поле. Магнитное 20 поле расщепляет автоионное и автоэлектронное изображения, что приводит к существенному снижению разрешения и контраста.

Для совмещения изображений предлагается ограничить магнитное поле кольцевым магии- 26 топроводом с башмаком малого диаметра, концентрирующим магнитное поле вблизи острия, и магнитным экраном, предотвращающим проникновение магнитного поля между магнитопроводом и люминесцирующим экраном.

Нарушения автоионного контраста и разрешения несущественны при ограничении магнитного поля участка и вблизи острия длиной не более пути свободного пробега автоионов.

Автоэмиссионный ионно-электронный микроскоп, содержащий катод в виде острия и люминесцирующий экран с проводящим покрытием, помещенные в вакуумную камеру, наполненную рабочим газом, от л ич а юшийся тем, что, с целью одновременного получения на экране разделенных автоэлектронного и автоионного изображений, катод на участке, меньшем длины свобод ного пробега автоионов, образован острием, поперечной магнитной линзой и экранирующим электродом.