Растровый электронный микроскоп

 

СОюз СОВетбких

Социалистичебкик

Республик

1 ои7 1 4544 с

%с

1;.::

/-", ;. .;, r (S1)e. Кл.2 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 250577(23j 2489798/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 0 502.80. Бюллетень №

Дата опубликования описания 08.0280 н 01 т 37/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Г.Л.Абрамов и G.н.Васичев (71) Заявитель (54) РАстРОВИЙ электРонный HHKp0cKQII

2 недостатком известного устройства является низкая информативность изображения, так как стереоскопнчЕское иэображение получается только при малых углах между направлениями падения первичного электронного пучка на объект, при которых регестрируются изображения стреопары, ограничивает воэможность объемного наблюдения объектов в широком диапазоне углов. наиболее близким техническим решением является растровый электронный микроскоп,.содержащий электронную пушку, систему формирования электронного зонда, отклонякщую систему с генератором разверток, генератор импульсов, два выхода которого подключены соответственно ко входу генератора разверток и управляющему электроду электронной пушки, аисте му наклона зонда по отношенйю к объекту,.подключенную к выходу генератора разверток, детектор электронов и видеоконтрольное устройство (2).

Устройство используется для исследования быстропротекаюйих процес« сов и позволяет получать стереоизображение исследуемого участка объекта.

Изобретение относится к области электронно-оптического приборостроения и может быть использовано для исследования объектов с помощью электронного пучка, При структурных исследованиях твердотельных или биологических объектов наибольшую информацию обеспечивают объемные иэображения, получаемые методом стереоскопического наблюдения или голографии, который успешно; .применяется в просвечивающей электронной микроскопии.

Известны растровые электронные микроскопы, содержащие электронную пу пушку, систему Формирования электройного зонда, отклонякщую систему с генератором разверток, систему наклона зонда по отношению к объекту, 2() подключенную к выходу генератора разверток, детектор электронов и видео" ,контрольное устройство (ВКУ) (1), Устройство позволяет получить сте- 25 реоскопическое изображение исследу-. емого участка объекта за счет Фиксации изображения исследуемого участка объекта под двумя ракурсами и их последующего совместного рассмот-. рения на экране ВКУ. (53) УДК б21. 385. 833 (088. 8) 714544

Недостатком известйого устройст-

" ва также является невысокая информативность изображения.

Цель предлагаемого изобретения повышение информативности изображения.

Для этого устройство дополнительно содержит линию задержки и фазовый""детектор, один из входов которого подключен к выходу детектора электронов, другой — через линию

Задержки к выходу генератора импульсов, а выход - к входу видеоконтрольного устройства.

Такое выполнение. устройства позволяет отобразить . на всей площади экрана видеоконтрольного устройства информацию о топографии каждого элемейта поверхности исследуемого участ ка объекта, содержащуюся в телесном угле, описываемом зондом вокруг каждого такого элемента, Это осуществляется путем регистрации speменного разбаланса между сигналами с какого-либо элемента исследуемого участка объекта, полученными в результате воздействия на него им: пульсного электронного зонда, при изменении его угла падения на этот элемент и опорным сигналом от генератора импульсов. Таким образом, на экране ВКУ получается (многоракурсное) псевдоголографическое изображе-. ние исследуемого участка объекта, информативность которого на порядок выше информативности стреоизображения.

da чертеже изображен.предлагаемый микроскоп, где-показайй: электро ная пушка 1, управлякщий : электрод 2 электронной пушки, система 3 формировайия электронного зонда, отклоняющая система 4, генератор 5 разверток, система б наклона зонда по отношению к объекту, исследуемый объект 7, детектор 8,электронов, фазовый детектор 9, линия 10 задержки, генератор 11 импульсов, видеоконтрольное устройство 12;

Микроскоп работает следующим образом.

Электронная пушка 1 эмиттирует . электронный пучок, который формируется сйстемой 3 в электронный зонд малого диаметра. Сформированный электронный зонд стробируется путем подачи сигналов от генератора llимПульсов на управляющий электрод

2 электронной пушки 1. В результате .стробирования электронный зонд воздействует на объект в течение времени," определяемом длительностью импульса от генератора 11. Сигнал с какой-либо точки объекта 7, на которую в данный момент воздействует ,,электронный зонд B теченйе времени, "равном длительности одного импульса генератора ll, регистрйруется детек тором 8 электронов и поступает на

;I вход фазового детектора 9 одновременно с опорный" сигналом от генератора 11 импульсов, который предварительно. пропускается через линию 1 О задержки, предназначенную для ком5 пенсации времени пролета электронов . от электронной пушки 1 до объекта 7.

Фазовый детектор 9 вырабатывает сигнал, величина которого пропорциональна временному разбалансу между сигналом с объекта и опорным сигналом от генератора 11 импульсов, величина указанного разбаланса определяется топографией поверхности объекта. Сигнал с выхода фазового детектора 9 регистрируется на экране видеоконтроль1 ного устройства.12.

Сигнал от генератора 11 импульсов поцается также на один из входов генератора 5 разверток. При поступлении каждого импульса генератор 5 раз20 верток выдает сигнал на вход системы б наклона зонда по отношению к объекту, которая изменяет угол падения зонда на исследуемую точку объекта, после чего операции повторяются.

25 Полученный сигнал также регистрируется на экране видеоконтрольного устройства 12 в строго определенном месте, поскольку раб6та системы 6 наклона зонда по отношению к объекту и

ЗП развертка луча на экране видеоконтрольного устройства 12 осуществляется синхронно.

Количество положений зонда, при которь1х исследуется каждая точка

З5 объекта 7, зависит от объема пересчетного устройства генератора 5 разверток. После того, как весь объем пересчетного устройства генератора

5 разверток исчерпан, генератор 5 разверток выдает сигнал на отклоня4О кшую систему 4 о переходе к следующей точке исследуемого участка объекта 7, для которой весь процесс повторяется. После прохождения зондом всех точек исследуемого участка

g$ объекта 7 на всей площади экрана видеоконтрольного устройства 12 оказывается записанной информация о топографии поверхности исследуемого участка объекта, содержащаяся в те5О лесном угле, описываемом зондом во.круг каждого такого элемента поверхности, т.е. на экране будет получена псевдоголограмма, полученная радиотехническим методом. При освещении

55 полученной голограммы лучом лазера на экране получается объемное изображение поверхности объекта.

Формула изобретения

Растровый электронный микроскоп, содержащий электронную пушк у, систему формирования электронного зонда, отклоняющую систему с генератором

65 разверток, генератор импульсов, два с> 714544

Составитель В.Вдовин

Редактор Б. Павлов Техред З.Фанта РР

Ко ектор В.Синицкая

Заказ 9305/54 . Тираж 844 Подписное

IIAHHtIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открйтий

1 13035, Москва, Ж-35, Раутагкая наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 выхода которого подключены соответственно к входу генератора разверток и управлякщему электроду электронной пушки, систему наклона зонда по отношению к объекту, подключенную к выходу генератора разверток, детектор электронов и видеоконтрольное устройство, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения информативности изображения, он дополнительно содержит линию задержки и фазовый детектОР, один из входов которого подключен к выходу детектора электронов, другой - через линию задержки к выходу генератора импульсов, а выход - K входу видеоконтрольного устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании.9 1276364, кл. Н 1 Д, опублик. 1972.

2 ° Заявка Японии 9 49-29091, кл. 99 С 31, опублик. 1974 °