O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi m. T normuradov, B. E umirzaqov, A. Q tashatov
Download 4.16 Mb. Pdf ko'rish
|
NANOTEXNOLOGIYA ASOSLARI (UMUMIY) 22.06.2020
- Bu sahifa navigatsiya:
- Yutilgan elektronlar.
- Rastrli elektron mikroskop qurilmasi.
Ikkilamchi elektronlar. Namunaga kiruvchi birlamchi elektronlarning jism
atomining tashqi qobiqlardagi elektronlar bilan o‘zaro ta’sirlashadi va ularga o‘zining energiyasini bir qismi beradi. Namuna atomining ionlashishi yuz beradi va bunda ozod bo‘lgan elektron namunani ikkilamchi elektron ko‘rinishida tark etadi. Ular 50 eV gacha bo‘lgan kichik energiya bilan xarakterlanadi va sirtga yaqin bo‘lgan sohadan chiqadi. Ikkilamchi elektronlarni beruvchi qatlam chuqurligi 1 – 10 nm ni tashkil qiladi. Bu qatlam chegarasida elektronlarning sochilishi kichikdir, shuning uchun ikkilamchi elektronlarda tasvir olishda ajrata olish qobiliyati avvalo birlamchi zond diametri bilan aniqlanadi. Ikkilamchi elektronlar, boshqa signallarga qaraganda maksimal ajrata olish qobiliyatini 5 – 10 nm ta’minlaydi. Shuning uchun REM da jism sirti tasvirini olishda u eng asosiy ma’lumot manbayi hisoblanadi. Hosil bo‘luvchi ikkilamchi elektronlar miqdori element atom raqamiga kuchsiz bog‘liq. Ikkilamchi elektronlarning chiqishini aniqlovchi asosiy parametr birlamchi elektronlar to‘plamini jism sirtiga tushush burchagidir. Shunday qilib, sirt mikrosohalarning og‘ishining o‘zgarishi ikkilamchi elektronlarning chiqishini keskin o‘zgartiradi. Bu effekt sirt topografiyasi haqida ma’lumot olishda ishlatiladi. Yutilgan elektronlar. Zond ta’sirida hosil bo‘lgan elektronlarning bir qismi namuna xajmida qoladi. Birlamchi to‘plamning energiyasi 10 – 20 keV bo‘lganda hosil bo‘lgan ikkilamchi va akslangan elektronlarning 50% namuna sirtiga yetib boradi, hamda uni tark etadi. Qolgan elektronlar yutilgan elektronlar tokini hosil qiladi. Uning miqdori zond toki, hamda akslangan va ikkilamchi elektron toklari farqiga teng bo‘ladi. Rastrli elektron mikroskop qurilmasi. Rastr elektron mikroskopning sxemasi 6.17 – rasmda keltirilgan. U quyidagi bo‘limlardan tashkil topgan: elektronlarni hosil qiluvchi elektron to‘p 1 – 3; elektron zondni hosil qiluvchi va 11 namuna sirtida uni skanerlashini ta’minlovchi elektronoptik tizimlar 4 – 10; tasvirni hosil qiluvchi tizimlar 11 – 13, 15. Elektron to‘p 1 katod, 2 Venelta silindri va 3 anoddan tashkil topgan. Odatda katod sifatida volframli V – shakldagi sim 167 ishlatiladi. Tok o‘tkazish bilan katod qizdirilganda elektronlarning termoemissiyasi yuz beradi. Elektronlar katod va anod orasiga qo‘yilgan kuchlanish ta’sirida tezlashtiriladi. Kuchlanish 1 dan 50 kV gacha o‘zgartirish mumkin. Venelta silindri katta manfiy potensialga ega bo‘lib, elektron oqimni boshqarish uchun ishlatiladi. To‘pdan chiqqan elektronlar oqimi uchta 5, 6, 9 elektrmagnit linza orqali o‘tadi. Elektronlar oqimi fokuslash o‘q simmetriyasiga ega bo‘lgan magnit maydoni tomonidan amalga oshiriladi. Magnit maydon soleniod o‘ramlari orqali tok o‘tishida hosil bo‘ladi. Linzaning fokus masofasini solenoid o‘ramlari orqali oqib o‘tayotgan tok kuchini o‘zgartirish yordamida amalga oshiriladi. Tizimda, elektronlar to‘plamini yoyilishini cheklovchi ikki diafragma 4, 10 mavjuddir. Astigmatizm linzalarning magnit yoki geometrik simmetriyasini buzilishiga bog‘liqdir. Astigmatizm 8 stigmator deb nomlanuvchi maxsus tizimni kiritish bilan yo‘qotiladi. U linzaning magnit maydoni to‘g‘rilaydi va uning simmetriyasini tiklaydi. Stigmator 9 obyektiv linzada joylashgan. Bundan tashqari unda ikkita elektrmagnit og‘diruvchi g‘altak joylashtirilgan. Bu g‘altaklar zondni mos ravishda x va y yo‘nalishga og‘diradi. G‘altak 11 generator bilan bog‘langan. Bu generator elektron zondni namuna bo‘ylab va elektron nurni elektron nur trubkasi 12 ekrani bo‘ylab sinxron xarakatlanishini ta’minlaydi. Elektron to‘plam namuna sirtida akslangan, ikkilamchi va yutilgan elektronlarni keltirib chiqaradi. Bu signallar maxsus detektor tomonidan ushlanadi. Bu sxema 15 ikkilamchi elektronlarni qayd qilishda ishlatiladigan detektor keltirilgan. Detektorda elektronlar oqimi elektr signalga (tok) aylantiriladi. Tok 13 kuchaytirgich orqali o‘tib ekranda ravshanlikni hosil qiladi. Jism sirt tasviri quyidagicha hosil bo‘ladi. Og‘diruvchi g‘altak yordamida zond namuna sirti bo‘ylab haraktlanadi. U chiziq bo‘ylab yuradi. Parallel chiziqlar yig‘indisi jism yuzasi haqida ma’lumot beradi. REM ni kattalashtirishi ekran bo‘ylab nurni yoyish amplitudasi (L) va namuna sirti bo‘ylab zondni yoyish amplitudasi (l) orasidagi nisbat bilan aniqlanadi va L/l ga teng bo‘ladi. Ekranda L yoyish uzunligining maksimal qiymati 168 o‘zgarmas bo‘lganligi uchun mikroskopning kattalashtirishini oshirish uchun l kamaytirish kerak bo‘ladi. Zondni tebranish amplitudasini o‘zgartirish boshqarish bloki yordamida amalga oshiriladi. Bunda og‘diruvchi g‘altakdagi tok o‘zgartiriladi. Ikkilamchi va akslangan elektronlar detektori. Elektron mikroskopda eng keng qo‘llaniladigan detektor, Everxart va Tornli tomonidan takomillashtirilgan ssintillyator – fotokuchaytirgich turidagi detektor hisoblanadi (6.18 – rasm). 6.17– rasm. Rastr elektron mikroskopning sxemasi. 1 – katod; 2 – Venelta elektrodi; 3 – anod; 4 – chegaralovchi diafragma; 5 – birinchi kondensor linza; b – ikkinchi kondensor linza; 7 – og‘dirish g‘altagi; 8 – stigmator; 9 – obektiv linza; 10 –to‘mlam o‘lchamini cheklovchi diafragma; 11 – yoyish generatori; 12 – ENT; 13 – kuchaytirgich; 14 – namuna; 15 – detektor; 16 – FEK; 17 –rentgen mikroanalizator; 18 – EXM; 19 – printer. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 14 16 17 11 12 13 18 19 169 Bu detektorning asosiy qismi ssintillyatordir. U katta energiyadagi elektronlar tushganda yorug‘lik chiqaradi. Nurlanish nur o‘tkazgich orqali fotokuchaytirgich oynasiga tushadi. Bunday tizim kichik shovqin hisobiga katta kuchaytirish koeffitsiyentiga ega. Ko‘pgina ssintillyator uchun energiyasi 10 – 15 keV bo‘lgan elektronlar kerak bo‘ladi. Shuning uchun ikkilamchi elektronlarni kerakli energiyagacha tezlashtirish uchun ssintillyatorga 12 kV yaqin potensial beriladi. Bunga qo‘shimcha tarzda bu potensial tushayotgan elektronlar to‘plamiga ta’sir qilmasligi uchun ssintillyator Faradey silindri bilan o‘raladi. Faradey silindridagi kuchlanishni o‘zgartirgan holda hosil bo‘layotgan signalga ikkilamchi elektronlarning ta’sirini yo‘qotish mumkin yoki bo‘lmasa ularning samarali ishlatilishiga erishish mumkin. 6.18 – rasm. Everxart -Tornli detektor. a.e. – akslangan elektronlar; i.e. – ikkilamchi elektronlar; 1 – namuna; 2 – Faradey silindri; 3 – ssintillyator; 4 – nur o‘tkazgich; 5 – fotokuchaytirgich. Masalan, +250 V berilganda ikkilamchi elektronlar o‘z yo‘nalishidan og‘adi va silindr ichiga tushadi. Download 4.16 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling