Микроскопы электронные растровые настольные EM-30 PLUS, EM-30 AX PLUS

Назначение

Микроскопы электронные растровые настольные модификаций EM-30 PLUS, EM-30 AX PLUS (далее - микроскопы) предназначены для измерений линейных размеров микрорельефа поверхности твердотельных структур, количественного морфологического анализа (все модификации) и локального электронно-зондового элементного анализа (модификация EM-30 AX PLUS).

Описание

Принцип действия микроскопа основан на сканировании сфокусированным пучком ускоренных электронов поверхности исследуемого объекта, детектировании вторичных электронов для формирования изображения на экране персонального компьютера синхронно с разверткой электронного пучка. Отношение размера изображения на экране к размеру растра на образце определяет увеличение микроскопа.

Микроскоп представляет собой настольную автоматизированную многофункциональную измерительную систему.

Микроскоп состоит из настольного моноблока, отдельного форвакуумного насоса, персонального компьютера, имеющего специализированное программное обеспечение для управления микроскопом, блока электроники (модификация EM-30 AX PLUS).

Моноблок включает электронно-оптическую систему (колонну) с электронной пушкой, оснащенной вольфрамовым катодом, камеру образцов, высоковольтный блок, формирующий ускоряющее напряжение в диапазоне от 1 до 30 кВ, блок электроники, турбомолекулярный насос, детекторы вторичных (ВЭ) и обратнорассеянных (ОРЭ) электронов.

Вакуумная система микроскопа обеспечивает остаточное давление менее 10 Па в режиме высокого вакуума (High Vacuum) и остаточное давление в камере образцов в диапазоне от 1 до 100 Па в режиме низкого вакуума (Low Vacuum) для наблюдения непроводящих объектов.

Микроскоп оснащен моторизированным столиком по осям X, Y, T и столиком с ручным приводом по оси Z.

Микроскоп имеет четырехсегментный полупроводниковый детектор (кремниевый PIN-диод) обратно-рассеянных электронов (все модификации) и интегрированный энергодисперсионный рентгеновский спектрометр (модификация EM-30 AX PLUS). Микроскоп обеспечивает получение электронно-микроскопических изображений в режиме регистрации вторичных и обратно-рассеянных электронов.

В модификацию EM-30 AX PLUS интегрирован энергодисперсионный рентгеновский спектрометр с кремниевым дрейфовым детектором, охлаждаемым элементом Пельтье (без жидкого азота, воды и вентилятора). Принцип действия детектора рентгеновского излучения основан на явлении генерации электронно-дырочных пар в полупроводниках под воздействием фотонов рентгеновского диапазона спектра. В результате генерации пар носителей тока в области p-n перехода происходит их разделение и формирования импульса заряда, амплитуда которого пропорциональна энергии рентгеновского фотона. Затем импульс заряда преобразуют в импульс напряжения, амплитуда которого также пропорциональна энергии попавшего в детектор фотона. В результате поток рентгеновских фотонов различной энергии преобразуется в последовательность импульсов напряжения с амплитудами, пропорциональными энергии попавших в детектор фотонов. Эта последовательность поступает на многоканальный анализатор напряжения, в результате чего формируется цифровая гистограмма амплитудного распределения импульсов. Пропорциональность амплитуды импульса энергии фотонов позволяет однозначно связать номер канала с энергией рентгеновских фотонов, а число попавших фотонов в данный канал отражает спектральную интенсивность поступающего на детектор рентгеновского излучения. Таким образом формируют цифровой спектр рентгеновского излучения. Обработка этого спектра по специальной программе позволяет получить сведения об элементном составе облучаемого микрообъема вещества (электронно-зондовый микроанализ).

Режимы работы микроскопа устанавливаются пользователем с помощью программного обеспечения управляющей ПЭВМ.