Назначение
Микроскопы электронные просвечивающие моделей Morgagni, Tecnai G2, Titan 80-300 (далее - микроскопы) предназначены для измерения линейных размеров объектов, наблюдаемых на изображении и анализа микроструктуры объектов. Области применения: биология, физика твёрдого тела, материаловедение, геология и другие отрасли науки и техники.
Описание
Микроскопы являются автоматизированными многоцелевыми аналитическими приборами, созданными на основе многолинзовой электронно-оптической системы, которые в базовой комплектации обеспечивают:
- получение увеличенных изображений объектов с разрешением, близким к размерам атомов;
- измерение линейных размеров деталей структуры, наблюдаемых на изображениях;
- автоматизированное фотографирование изображений;
- преобразование изображений в цифровую форму с возможностью их регистрации и обработки.
Микроскоп состоит из электронно-оптической колонны, содержащей 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. Прецизионное перемещение последнего относительно оптической оси колонны обеспечивается посредством управляемого от рабочей станции электромеханического привода или с помощью манипуляторов вручную. Объективная линза дополнена диафрагмой, положением которой можно управлять. Блок, формирующий изображение, содержит промежуточные линзы, которые позволяют, в частности, 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. Под экраном находится магазин для размещения фотопластинок или пленок, который оснащен устройствами для автоматизированной фотосъемки прямым электронным экспонированием.
Микроскоп может оснащаться следующими объективными линзами Twin, BiO Twin, S-Twin, X-Twin, U-Twin, C-Twin.
Управление работой микроскопов осуществляется с помощью рабочей станции на базе специализированного компьютера, работающего с использованием программного обеспечения в операционной системе Windows.
Толщина объектов, исследуемых методами просвечивающей электронной микроскопии, составляет доли микрометра.
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. В его плоскости диаметр пучка можно варьировать от долей нанометра до десятков микрометров. 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 её фокальной плоскости формируется дифракционная картина, каждая точка которой соответствует определённому углу выхода электронов из образца. Одним из основных способов получения контраста на изображении является ввод апертурной диафрагмы в фокальную плоскость объективной линзы. При этом вклад в изображение дают только те электроны, которые претерпели рассеяние под углом, определённым фокусным расстоянием и размером апертурной диафрагмы. Чем больше электронов рассеялось в данной точке образца за пределы диафрагмы, тем темнее будет выглядеть эта точка на изображении. Помещая апертурную диафрагму в различные области фокальной плоскости, получают различные виды контраста. Это особенно важно в случае кристаллических образцов, для которых благодаря периодичности структуры возникают сильные неоднородности в распределении интенсивности на дифракционной картине - дифракционные максимумы. Вырезая с помощью апертурной диафрагмы тот или иной максимум, получают дополнительную информацию о структуре объекта.
Технические характеристики
Основные технические характеристики представлены в таблице 1.
Таблица 1
| ХарактеЛ Модель ристики \исполнение | Morgagni 268 | Tecnai G2 | Titan 80-300 |
| 12, Spirit | 20/F20 | 3O/F3O | Polara |
| Разрешающая способность, нм по точкам полиниям | 0,45 0,34 | 0,20 0,14 |
| Диапазон измерений линейных размеров, нм | 5-1000 |
| Диапазон регулировки увеличения, крат | 25200000 | 18650000 | 25700000 | 58800000 | 58800000 | 200 1250000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений линейных размеров, % | ±10 |
| Ускоряющее напряжение, кВ | 100 | 120 | 200 | 300 |
| Габаритные размеры, не более, мм | 1700x850 х2350 | 2110x1360x2550 | 2140x1436 x2915 |
| Масса, не более, кг | 1000 | 1490, 1900 | 2200 | 2500 | 4770 |
| Напряжение сети питания, В | 220 +1Л2 -22 |
| Потребляемая мощность, не более, кВ*А | 2,6 | 5,5 | 6,8 | 8,8 | 11,5 |
Средний срок службы не менее 10 лет.
Условия эксплуатации представлены в таблице 2.
Таблица 2
| Параметры | Модель\исполнение |
| Morgagni 268 | Tecnai G2 | Titan 80300 |
| 12, Spirit 20/F20 30/F30 Polara |
| Диапазон температуры окружающего воздуха, °C (в скобках - рекомендованное значение) | 15-25 (23) | 18-23 (20) |
| Относительная влажность при 20°С не более, % | 80 |
ЗНАК УТВЕРЖДЕНЫ ТИПА
Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист паспорта.
Комплектность
Комплектность поставки приведена в таблице 3.
Таблица 3
| Базовая комплектация | - рабочий стол с блоками управляющей электроники с электроннооптической колонной (консоль микроскопа), установленной на плавающей платформе, отделенной от станины пневматическими амортизаторами; - вакуумная система с отдельно расположенным форвакуумным механическим насосом; - стабилизированный источник напряжения; - источники питания линз, встроенные в стойку; - магазин для фотопластинок или пленок; - бинокулярный оптический микроскоп, - компрессор сжатого воздуха для управления пневмоклапанами; - рабочая станция микроскопа на базе специализированного компьютера с дисплеем, клавиатурой и манипулятором «мышь»; - программное обеспечение; - комплект ЗИП и расходных материалов. |
| Дополнительное оборудование | - аппаратура цифрового преобразования изображений с целью их записи, обработки и распечатки; - оборудование для реализации растрового режима работы на просвет и отражение; - специализированные объектодержатели (для наклона объектов, а также их нагрева, охлаждения и других воздействий); - система замкнутого водяного охлаждения. |
| Паспорт |
| Методика поверки |
- поставляется по заказу.
Поверка
Поверка осуществляется в соответствии с документом «Микроскопы электронные просвечивающие моделей Morgagni, Tecnai G2, Titan 80-300. Методика поверки МП 2512-0009-2008», разработанным и утвержденным ГЦИ СИ "ВНИИМ им. Д.И.Менделеева" в декабре 2008 г.
Основные средства поверки: мера штриховая МШ-0,83, ТУ У 33.2-04799336-017-2005, образец монокристаллического графита с межплоскостным расстоянием 0,34 нм (фирма-изготовитель SPI Supplies/Structure Probe, Inc., SPI#02909-AB), образец поликристаллического золота с параметрами решетки 0,204 нм и 0,144 нм (фирма-изготовитель SPI Supplies/Structure Probe, Inc., SPI#02867-AB).
Межповерочный интервал 1 год.
Нормативные документы
Техническая документация фирмы-изготовителя «FEI Company», Нидерланды.
Заключение
Тип микроскопов электронных просвечивающих моделей Morgagni, Tecnai G2, Titan 80300 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен при ввозе в РФ, в эксплуатации и после ремонта.
