Назначение
Микроскоп электронный сканирующий JSM-6490LV (далее по тексту - микроскоп) предназначен для измерения масштабного коэффициента видеоизображения при помощи получения изображения поверхности объекта с высоким пространственным разрешением, а также для элементного анализа и элементного картирования при малых увеличениях.
Описание
Принцип действия микроскопа основан на взаимодействии электронного пучка с исследуемым веществом. Поверхность образца сканируется электронным лучом, и образующиеся при этом обратнорассеянные электроны, несут информацию о топографии поверхности, а также физических и химических свойствах образца. Эти электроны, несущие вышеуказанную информацию, летят с различных направлений и детектируются полупроводниковыми элементами, расположенными симметрично относительно оптической оси. При этом количественные изменения детектируемых электронов в процессе сканирования преобразуются в электрические сигналы. Два сигнала от детекторных элементов усиливаются предусилителем и поступают в операционный усилитель. Операционный усилитель дополнительно усиливает эти сигналы и одновременно производит их сложение и вычитание. Суммарный сигнал используется в качестве видеосигнала для формирования композиционного изображения, а разностный сигнал служит видеосигналом для формирования топографического изображения. Детектирование обратнорассеянных электронов, несущих информацию о неоднородности поверхности образца и распределении на ней составных элементов, позволяет наблюдать изображение поверхности образца.
В состав микроскопа входят:
- система энергодисперсионного микроанализа INCA Energy 450
- электронно-оптическая система, которая позволяет получать изображения с минимальным увеличении х8 при рабочем расстоянии (WD) 48 мм;
- 5-ти осевой моторизованный объектный столик;
- объектная камера, конструкция которой позволяет вместить образцы высотой до 80мм;
- электронный детектор;
- дисплейная система;
- операционная система;
- вакуумная система;
- устройства для защиты от падения вакуума, отключения воды, напряжения и короткого замыкания.
Рисунок 1 - Общий вид микроскопа электронного сканирующего JSM-6490LV
Место нанесения маркировки
Место пломбирования
Рисунок 2 - маркировка и пломбирование микроскопа электронного сканирующего JSM-6490LV
Программное обеспечение
Все действия с микроскопом проводятся с помощью ПК, на котором установлено автономное программное обеспечение (ПО).
Интерфейсная часть программного обеспечения микроскопа запускается на ПК и служит для отображения, обработки и сохранения результатов измерений; она состоит из управляющей программы INCA Energy 450.
Программное обеспечение INCA Energy 450 снабжено уникальной системой навигаторов, которые направляют пользователя на всех этапах процесса микроанализа, начиная с создания нового проекта и заканчивая созданием готового к печати отчета.
Система имеет три основных навигатора:
- Анализатор (позволяет проводить накопление спектра с участка образца, облучаемого электронным пучком);
- Point & ID (позволяет проводить накопление с участков образца, отмеченных на изображении, облучаемых сфокусированным электронным пучком в режиме сканирования);
- Картирование (позволяет проводить накопление спектра с выделенного участка образца, отмеченного на изображении, в режиме сканирования, с возможностью получения карты распределения по химическим элементам).
Результаты измерений заносятся в протокол, генерируемый программой, и хранятся на жестком диске компьютера.
Обмен данными между микроскопом и персональным компьютером осуществляется по порту USB.
Искажение данных при передаче через интерфейс связи исключается параметрами протокола.
Метрологически значимая часть ПО микроскопа размещается в энергонезависимой памяти микроконтроллера, расположенной в аппаратной части микроскопа, запись которой осуществляется в процессе производства. Доступ к микроконтроллеру исключён конструкцией аппаратной части микроскопа.
И дентификационные данные ПО представлены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| INCA Energy 450 | The Microanalysis Suite Issue 17a P/N 51-MACD08.06 | 4.08.0017 | 419736A2691245673 F485D525FCA30DA | MD5 |
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» согласно МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики Микроскопа электронного сканирующего JSM-6490LV приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Разрешающая способность при ускоряющем напряжении 30 кВ, нм в режиме высокого вакуума | 3 |
| в режиме низкого вакуума | 4 |
| Перемещение объекта по осям Х, Y, Z, мм Ось X | -125 |
| Ось Y | -100 |
| Ось Z: диапазон эксцентричных перемещений WD | 5 - 80 |
| диапазон фокусировки WD | 5 - 48 |
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон наклона объекта (Т),... ° | от -10 до +90 |
| Поворот объекта (R),.° | 360 |
| Масштабный коэффициент видеоизображения (m), нм/пиксель, не более | 1,07 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения масштабного коэффициента видеоизображения, % | ±0,1 |
| Диапазон регулировки ускоряющего напряжения, кВ | 0,3 - 30 |
| Увеличение (кратность), крат | 8 - 300000 |
| Электропитание осуществляется от трехфазной сети переменного тока с напряжением, В частотой, Гц | 100 ± 10 50/60 |
| Потребляемая мощность, кВт, не более | 3 |
| Габаритные размеры основных составных частей, мм, не более блок электронно-оптической колонны операционный блок масляно-ротационный насос виброизолятор циркуляционный водоохладитель | 750x960x1480 1150x900x700 460x175x255 270x200x200 354x384x851 |
| Масса основных составных частей, кг, не более блок электронно-оптической колонны операционный блок масляно-ротационный насос виброизолятор циркуляционный водоохладитель | 400 170 23 10 41 |
| Условия эксплуатации: Температура окружающей среды, °С Относительная влажность, % | 15 - 25 60 |
Знак утверждения типа
наносится на корпус методом наклейки и на титульный лист руководства по эксплуатации методом печати.
Комплектность
Перечень основного и дополнительного оборудования приведен в таблице 3. Таблица 3
| Наименование | Количество, шт. |
| Микроскоп электронный сканирующий JSM-6490LV | 1 |
| Система энергодисперсионного микроанализа INCA Energy 450 | 1 |
| Блок электронно-оптической колоны | 1 |
| Блок управления | 1 |
| Персональный компьютер | 1 |
| Программное обеспечение | 1 |
| Масляно-ротационный насос | 1 |
| Виброизолятор | 1 |
| Циркуляционный водоохладитель | 1 |
| Набор инструментов | 1 |
| Комплект принадлежностей для установки и транспортировки | 1 |
| Руководство по эксплуатации | 1 |
| Методика поверки | 1 |
Поверка
осуществляется по документу: «Микроскоп электронный сканирующий JSM6490LV. Методика поверки № МП 73.Д4-11», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИОФИ» 15 марта 2011 г
Основные средства поверки:
Рельефная мера ширины и периода нанометрового диапазона специальная МШПС-2.0К.
Основные метрологические характеристики:
Значение величины проекции боковой стенки выступа шаговой структуры меры на плоскость нижнего основания выступов шаговой структуры меры (a) - 400 нм;
Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения размера (a) не более ± 1 нм.
Сведения о методах измерений
«Сканирующий электронный микроскоп JSM-6490LV с системой энергодисперсионного микроанализа INCA Energy 450. Руководство по эксплуатации», раздел 6 «Работа с микроскопом».
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.631-2007 «Государственная система обеспечения единства измерений.
Микроскопы электронные растровые измерительные. Методика поверки»
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям
