4. Понятие об электронной оптике. Магнитные линзы.

Электронная оптика — дисциплина, занимающаяся вопросами формирования, фокусировки и транспортировки пучков заряженных частиц, в частности электронов, в магнитных и электрических полях. Практическое применение — формирование пучка электронов, и управление им, например, в электронно-лучевых трубках.

Магнитная линза— устройствоэлектронной оптики,линзадля фокусировкиэлектронов. Представляет собой цилиндрически симметричныйэлектромагнитс очень острыми кольцевыми наконечниками полюсов, который создаёт в малой области очень сильное неоднородное магнитное поле, которое и отклоняет летящие вертикально через эту область электроны^[1]. Магнитные линзы применяются, например, вэлектронных микроскопах.

С точки зрения конфигурации магнитных полей, магнитная линза — это очень короткий соленоид, который, в свою очередь, широко используется дляфокусировкипучков частицв области относительно низких энергий.

Электроны, покидающие источник под некоторым углом по отношению к оси достигают начала электромагнитного поля. Горизонтальная компонента поля отклонят их, за счёт чего они приобретают боковую скорость и, пролетая через сильное вертикальное поле, получают импульс в направлении к оси.

5. Вакуумные условия для различных типов электронных микроскопов.

Часть современных микроскопов оборудована вакуумной системой, способной поддерживать высокий (и сверхвысокий) вакуум в электронной колонне для создания значительной разности потенциалов между катодом и землей без возникновения электрической дуги, и вторая — уменьшение частоты столкновения электронов с атомами газа до незначительного уровня и относительно плохой вакуум в камере образцов. В результате образец находится в хотя и разреженной, но достаточно плотной для нейтрализации поверхностного заряда, атмосфере (обычно состоящей из паров воды или азота). В результате диэлектрические образцы можно наблюдать без проводящего покрытия.

6. Детекторы информативных сигналов в электронной микроскопии.

Детектор вторичных электронов типа Эверхарта-Торнли

Коллектор 1 имеет положительный потенциал, приблизительно +250 В, благодаря чему траектории вторичных электронов искривляются и они попадают в коллектор. На первичные и отраженные электроны, имеющие высокие значения энергии, этот потенциал существенного влияния не оказывает. Внутри коллектора электроны ускоряются. Для этого на сцинтиллятор 3 подается высокое напряжение порядка 12 кВ. Его влияние на электронный зонд экранируется корпусом коллектора. Вследствие ускорения вторичные электроны получают достаточную энергию, чтобы вызвать световое излучение материала сцинтиллятора, которое по световоду 2 попадает на фотоумножитель 4, где преобразуется в электрический сигнал. Мощность этого сигнала и, следовательно, яркость соответствующей точки на экране при использовании вторичных электронов определяется топографическим контрастом.

Полупроводниковый детектор обратнорассеянных электронов

детектор частиц, осн. элементом к-рого является p-n -переход. П. д. состоит из слоя полупроводника с нанесёнными на него с обеих сторон металлич. электродами, на к-рые подаётся напряжение. При попадании частицы или g-кванта в полупроводник в нём в результате ионизации образуются неравновесные носители заряда - электроны и дырки, к-рые под воздействием электрич. поля перемещаются к электродам.