Назначение
Микроскоп электронный просвечивающий JEM-2100 (далее - микроскоп) предназначен для измерений линейных размеров деталей структуры тонкопленочных объектов.
Описание
Принцип действия микроскопа основан на том, что электроны, испускаемые катодом, ускоряются электронной пушкой и сводятся в пучок, который дополнительно фокусируется конденсорными линзами и проецируется на объект. При прохождении через объект параллельного пучка быстрых электронов происходит их рассеяние на неоднородностях структуры или состава исследуемого объекта. В плоскости изображения объективной линзы, расположенной непосредственно за образцом, формируется действительное изображение объекта, а в ее фокальной плоскости формируется дифракционная картина, каждая точка которой соответствует определенному углу выхода электронов из образца.
Микроскоп представляет собой стационарную автоматизированную многофункциональную измерительную систему, в состав которой входят: электронно-оптическая колонна; светло-темнопольный детектор электронов; широкоугловой темнопольный детектор; рабочий стол с блоками управления электроники, который вместе с электронно-оптической колонной образует главную консоль прибора; вакуумная система с отдельно расположенным форвакуумным механическим насосом; стабилизированный источник высокого напряжения; компрессор сжатого воздуха для управления пневмоклапанами; рабочая станция микроскопа на базе специализированного компьютера; система замкнутого водяного охлаждения; программное обеспечение для управления микроскопом; комплект запчастей и расходных материалов.
Электронно-оптическая колонна содержит электронную пушку и три блока электронных линз (осветительный, формирующий изображение и проекционный). Первый из них составлен из двух линз. Основным элементом второго блока является объективная линза, в которую путем шлюзования вводится объектодержатель с объектом. Объективная линза дополнена управляемой диафрагмой. Блок, формирующий изображение, содержит промежуточные линзы, позволяющие, получать картины электронной дифракции. Блок проекционных линз обеспечивает требуемое увеличение изображений.
На нижней части колонны установлена камера с флуоресцентным экраном, в которой выполнены окна для наблюдения изображения. Над центральным окном установлен оптический бинокулярный микроскоп, который обеспечивает просмотр фрагментов изображения на экране и фокусировку.
Управление работой микроскопа осуществляется с помощью рабочей станции на базе специализированного компьютера.
При работе микроскопа обеспечиваются безопасные условия труда оператора. При максимальных значениях ускоряющего напряжения и тока зонда мощность эквивалентной дозы рентгеновского излучения в любой доступной точке на расстоянии 10 см от поверхности колонны и камеры объектов микроскопа не превышает 1 мкЗв/ч.
Рис.1. Общий вид микроскопа электронного просвечивающего JEM-2100
Программное обеспечение
Управление микроскопом осуществляют с помощью встроенного контроллера и внешней ПЭВМ с использованием специализированного программного обеспечения (ПО).
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Идентификационные данные программного обеспечения представлены в таблице 1.
Таблица 1.
| Наименование ПО | Идентиф икаци-онное наименование ПО | Номер версии ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Программа управления процессом измерений и обработки результатов измерений | TEM Basic System V 2.8.0 VEM0434-090 | 2.8.0 | 71D14355FFFAA96 5D100F75272C1378 ACDCCDBC3A237 D2A23939D708C72 44D32 | ГОСТ Р 34.11-94 |
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики приведены в Таблице 2.
Таблица 2.
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений линейных размеров, мкм | от 0,003 до 50 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений линейных размеров, %: - в диапазоне от 0,003 до 0,005 мкм - в диапазоне от 0,005 до 0,015 мкм - в диапазоне от 0,015 до 50 мкм | ±18 ±11 ±6 |
| Диапазон регулировки увеличения, крат | от 50 до 1500000 |
| Диапазон регулировки ускоряющего напряжения, кВ | от 80 до 200 |
| Напряжение питания от сети переменного тока частотой (50±1) Гц, В | 220+22-зз |
| Потребляемая мощность, кВА | 10 |
| Г абаритные размеры (длина х ширина х высота), мм | 2440x2250x1570 |
| Масса, кг | 1900 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность воздуха, %, не более - атмосферное давление, кПа | 20 ± 5 60 84^107 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится в виде наклейки на электронно-оптическую колонну микроскопа и титульный лист технической документации фирмы-изготовителя типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки входят: микроскоп электронный просвечивающий JEM-2100, комплект ЗИП, расходные материалы, техническая документация фирмы-изготовителя.
Поверка
осуществляется по документу МП 51413-12 «Микроскоп электронный просвечивающий JEM-2100. Методика поверки», утвержденному руководителем ГЦИ СИ ОАО «НИЦПВ» в сентябре 2012 г.
Средства поверки: СО параметров шаговой структуры в тонком слое монокристаллического кремния (ГСО 10030-2011).
Сведения о методах измерений
Техническое описание «Микроскоп электронный просвечивающий JEM-2100 фирмы «JEOL», Япония»
Нормативные документы
Техническая документация фирмы-изготовителя «JEOL», Япония.
Рекомендации к применению
Применяется вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.
