Назначение
Микроскопы электронные просвечивающие Talos F200 (далее - микроскопы) предназначены для измерений линейных размеров элементов микро- и наноструктур тонкопленочных образцов, микро- и наночастиц на пленке-подложке, определения параметров кристаллической решетки и локального элементного состава методом энергодисперсионной спектроскопии.
Описание
Принцип действия микроскопов основан на прохождении пучка ускоренных электронов через исследуемый объект, где происходит их рассеяние на кристаллической решетке или неоднородностях структуры 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:
- модуль получения изображений,
- источник высокого напряжения,
- блок электроники;
- рабочее место оператора на базе специализированного управляющего компьютера;
- форвакуумный насос;
- система замкнутого водяного охлаждения;
Основным компонентом модуля получения изображений является электроннооптическая колонна. Электронно-оптическая колонна содержит электронную пушку и систему электронных линз: блок конденсорных линз, объективную линзу, блок промежуточных линз и проекционную линзу. Электронная пушка включает источник электронов типа Шоттки. Объективная линза сконструирована для работы в режиме постоянной мощности для повышения стабильности работы микроскопа. Объективная линза дополнена диафрагмой, положением которой можно управлять. Диафрагмы для конденсорных линз, для объективной линзы, селективная диафрагма для ограничения области исследования являются моторизованными.
Регистрация изображения в режиме просвечивающей электронной микроскопии осуществляется с помощью ПЗС-камеры со скоростью работы до 25 кадров в секунду. Для реализации СПЭМ - режима используются 4-х канальный детектор электронов. Модуль получения изображений также включает высокочувствительный энергодисперсионный спектрометр (опционально), запатентованная конструкция которого использует 4 SDD детектора.
Вакуумная система микроскопа является полностью безмасляной и реализована на базе форвакуумного, турбомолекулярного и двух магниторазрядных насосов.
Управляющее программное обеспечение позволяет проводить полное удаленное управление всеми функциями микроскопа, включая смену диафрагм, перемещение образца, фокусировку, стигмирование, управление вакуумной системой, контроль и визуализация изображения видеокамеры.
Микроскопы Talos F200 выпускаются в модификациях: Talos F200C G2, Talos F200S G2, Talos F200X G2, Talos F200/, которые отличаются в основном типом и соответственно яркостью электронной пушки, а также типом объективной линзы.
Пломбирование микроскопа не предусмотрено. Общий вид микроскопов и место нанесения знака поверки приведены на рисунках 1 и 2 для модификаций Talos F200/ и Talos F200C G2, Talos F200S G2, Talos F200X G2 соответственно.
Программное обеспечение
Управление микроскопом и обработка результатов измерений осуществляется с помощью ПЭВМ с использованием специализированного программного обеспечения (ПО) «TEM user interface». ПО «TEM user interface» позволяет проводить измерения линейных размеров и параметров кристаллической решетки. ПО «TEM user interface» не может быть использовано отдельно от микроскопа.
Идентификационные данные программного обеспечения указаны в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационное наименование ПО | TEM user interface |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.15.1 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | - |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | - |
Уровень защиты ПО соответствует типу «средний» согласно Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений линейных размеров, мкм | от 0,0004 до 30 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений линейных размеров при ускоряющем напряжении 200 кВ, нм (L-линейный размер, нм) | ±(0,4+0,03L) |
| Энергетическое разрешение энергодисперсионного спектрометра на линии Ка марганца при скорости счета менее 104 имп/с, эВ, не более | 13 6* |
| * - опционально |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Пространственное разрешение по линиям в ПЭМ-режиме и ускоряющем напряжении 200 кВ, нм, не более | 0,1 |
| Диапазон регулирования увеличения в ПРЭМ режиме, крат | от 4300 до 2200000 |
| Диапазон регулировки ускоряющего напряжения, кВ | от 40 до 200 |
| Максимальный ток электронного пучка, нА, не менее | 50 |
| Тип катода: - Talos F200/ - Talos F200S G2 - Talos F200X G2, Talos F200C G2 | S- FEG либо X-FEG S- FEG X-FEG |
| Яркость электронной пушки при ускоряющем напряжении 200 кВ, А/см2/ср - катод S-FEG - катод X-FEG | 4108 1,8109 |
| Тип объективной линзы: - Talos F200/, Talos F200S G2, Talos F200X G2; - Talos F200C G2 | X-TWIN C-TWIN |
| Размер матрицы ПЗС для регистрации изображений в ПЭМ-режиме, пикселей | 4096х4096 |
| Тип детекторов энергодисперсионного (EDS) спектрометра | SDD |
| Количество детекторов EDS спектрометра | 4 |
| Диапазон определяемых элементов в режиме энергодисперсионного спектрометра | От Be до Am |
| Масса, включая все комплектующие, кг, не более | 3500 |
| Габаритные размеры основных составных частей (ДхШхВ), мм, не более: - модуль получения изображений - источник высокого напряжения, - блок электроники | 2063х1465х2360 872x859x1618 1612x800x1962 |
| 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 | 11500 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель модуль получения изображений в виде наклейки, и на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Микроскоп электронный просвечивающий | Talos F200 (модификации Talos F200C G2, Talos F200S G2, Talos F200X G2, Talos F200/) | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Методика поверки | МП ДИ20/30-2020 | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Микроскопы электронные просвечивающие Talos F200. Руководство по эксплуатации», раздел 30.
Нормативные документы
Техническая документация фирмы-изготовителя.
81247-21: Методика поверки МП ДИ20/30-2020Скачать3.5 Мб
