Назначение
Микроскоп электронный сканирующий Quattro S ESEM (далее - микроскоп) предназначен для измерений линейных размеров элементов микро- и нанорельефа поверхности различных твердотельных объектов, в том числе биологических в режиме сверхнизкого вакуума естественной среды, исследования их элементного состава методом энергодисперсионной спектроскопии.
Описание
Принцип действия микроскопа основан на сканировании сфокусированным пучком ускоренных электронов поверхности исследуемого объекта, детектировании вторичных или обратно рассеянных электронов для формирования изображения на экране управляющего компьютера синхронно с разверткой электронного пучка. Формирование изображения в микроскопе происходит за счет модуляции яркости соответствующей точки экрана сигналами, поступающего с детектора электронов. Отношение размера изображения на экране к размеру растра на образце определяет увеличение микроскопа.
Конструктивно микроскоп выполнен в напольном варианте и состоит из основного блока, стойки электроники и рабочего стола с управляющим компьютером. Основной блок включает электронно-оптическую систему (колонну) с автоэмиссионным катодом типа Шоттки, камеру образцов на основе предметного столика с механизмом его перемещения, детекторы вторичных и отраженных электронов, вакуумную систему, блок электроники, энергодисперсионный спектрометр Bruker XFlash 6. Вакуумная система микроскопа включает 2 форвакуумных насоса, турбомолекулярный насос и 2 геттерно-ионных насоса. Механизм перемещения предметного столика обеспечивает его перемещение вдоль осей X, Y, Z, вращение на 360 градусов вокруг оси Z и наклон вокруг оси Х. Вакуумная камера оборудована системой плазменной очистки образцов и содержимого камеры от углеводородных загрязнений.
Микроскоп может работать в следующих режимах:
- вторичной электронной эмиссии;
-детектирования обратно отраженных электронов,
- определения элементного состава в приповерхностной области исследуемого объекта в точке, вдоль линии, картирования элементного состава.
Для повышения разрешения в режиме малых энергий электронов пучка в микроскопе предусмотрен режим торможения электронного пучка посредством приложения напряжения смещения к образцу.
Исследование биологических образцов возможно в режиме, который обеспечивает в камере образцов низкий вакуум или сверхнизкий (до 4000 Па) вакуум естественной среды при условии регистрации вторичных электронов от исследуемого объекта.
Пломбирование микроскопа не предусмотрено. Общий вид микроскопа и место нанесения знака поверки приведены на рисунке 1.
Место нанесения знака поверки
Программное обеспечение
Управление микроскопом и обработка результатов измерений осуществляется с помощью ПЭВМ с использованием специализированного программного обеспечения (ПО) «XT UI». ПО «XT UI» позволяет проводить измерения линейных размеров элементов рельефа по осям X и Y. ПО «XT UI» не может быть использовано отдельно от микроскопа.
Идентификационные данные программного обеспечения указаны в таблице 1. Таблица 1
| Идентификационное наименование ПО | XT UI |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 15.1.0.3437 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | - |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | - |
Технические характеристики
Значение
Т аблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений линейных размеров, мкм | от 0,005 до 1000 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений линейных размеров, нм (L- линейный размер, нм) | ±(1+0,04-L) |
| Пространственное разрешение в режиме вторичной эмиссии при ускоряющем напряжении 15 кВ, нм, не более | 0,6 |
| Энергетическое разрешение энергодисперсионного спектрометра на линии Ка марганца,эВ, не более | 126 |
Т аблица 3 Основные технические характеристики
Наименование характеристики
| Диапазон регулирования увеличения, крат | от 150 до 4000000 |
| Диапазон регулировки ускоряющего напряжения, кэВ | от 1 до 30 |
| Минимальная достижимая энергия электронов первичного пучка в режиме торможения пучка, эВ | 200 |
| Диапазон значений токов электронного пучка, нА | от 0,001 до 200 |
| Максимальный размер изображения, пикселей | 6144х4096 |
| Активная площадь детектора энергодисперсионного спектро- 2 метра, мм | 60 |
| Диапазон определяемых элементов | от C до Am |
| Максимальная скорость счета импульсов энергодисперсионного спектрометра, импульсов/сек | 1500000 |
| Масса, включая все комплектующие, кг, не более | 970 |
| Габаритные размеры основных составных частей (ДхШхВ), мм, не более: - основной блок - рабочий стол с управляющим компьютером | 900x1360x1850 1300x800x700 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С -относительная влажность воздуха, %, не более | от +18 до +22 80 |
| Напряжение питания от однофазной сети переменного тока частотой 50/60 Гц, В | от 110 до 240 |
| Потребляемая мощность, не более, Вт | 3000 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель основного блока микроскопа в виде наклейки, и на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Т аблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Микроскоп электронный сканирующий | Quattro S ESEM | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Методика поверки | - | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 80322-20 «ГСИ. Микроскоп электронный сканирующий Quattro S ESEM. Методика поверки», утвержденному АО «НИЦПВ» 18 марта 2020 г.
Основные средства поверки:
-мера ширины и периода специальная МШПС-2.0К (рег. №33598-06);
- мера длины концевая плоскопараллельная номинальным значением 1 мм 3 -го разряда согласно Государственной поверочной схеме (Приказ Росстандарта от 29.12.2018 №2840);
- стандартный образец состава марганца металлического типа Мн95 (Ф5) ГСО 1095 -90П
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемого микроскопа с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на лицевую панель основного блока микроскопа в виде наклейки, как показано на рисунке 1 и на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационной документации.
Нормативные документы
Техническая документация фирмы Thermo Fisher Scientific Electron Microscopy,
США
80322-20: Методика поверкиСкачать1,003.1 Кб
