ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Автоэлектронные микроскопы из "Структура поверхности и автоэмиссионные свойства углеродных материалов " Существует огромное количество конструкций автоэлектронных микроскопов, т. к. промышленно они не выпускаются. И, самое главное, каждый экспериментатор разрабататывает конструкцию микроскопа в соответствии с целью своего эксперимента, исходя из своих возможностей. [c.73] Поэтому в этом разделе представлено несколько конструкций цельнометаллических автоэлектронных микроскопов, разработанных автором для различных целей. Все они оказались базовыми, т. е. [c.73] В современных условиях наиболее интересные результаты можно получить, используя совместно несколько методик. Однако возможность их совмещения в одном приборе сталкивается со значительными конструктивными трудностями. [c.74] Микроскоп [108] (рис. 2.9) представляет собой вакумную камеру (/) из нержавеющей стали диаметром 250 мм и высотой 400 мм, соединенную с вспомогательным объемом (9). Камера имеет четыре фланца ДУ-160 для подсоединения смотровых окон, люминесцентного экрана, анализатора полных энергий автоэлектронов и атомного зонда, а также восемь фланцев ДУ-50 для подсоединения датчиков и вспомогательных устройств. [c.74] На верхнем фланце (J) ДУ-250 размещаются все приводы перемещения образцов и их электрические соединения. Люминесцентный экран (2) смонтирован на переднем боковом фланце ДУ-160. Четыре фланца ДУ-160 объема (9) предназначены для подсоединения откачных средств к камере микроскопа. [c.74] Кинематическая схема камеры предусматривает кассету на 6 образцов, каждый из которых соединяется с помощью изолированных гибких выводов через керамические токовводы с внешними электрическими цепями. После ориентирования на экран, любой из образцов может вращаться относительно оси, параллельной оси камеры, в пределах 0—360° и перпендикулярной к ней в пределах 45°, причем вершина острийного образца при этих поворотах находится в точке пересечения этих осей. Прогрев камеры производится четырьмя кварцевыми лампами КГ-1000-3, которые располагаются внутри камеры. Это позволяет эффективно прогревать внут-рикамерные устройства за счет инфракрасного излучения. Прогрев с помощью обычных нагревателей требует длительного времени и не эффективен. В этой установке внешние спиральные нагреватели используются для прогрева вспомогательного объема (9) и трубопроводов, в которых нет внутренней кинематики. [c.74] Предварительная откачка вакуумной камеры осуществляется форвакуумным насосом (4) типа ВН-2МГ через вентиль В3. После достижения предварительного разряжения вентиль В3 закрывается и откачка происходит через вентили В4, В , азотную ловушку (J) тур-бомолекулярным насосом (6) типа ВМН-150. В таком режиме в камере достигается вакуум до 5-10 мм рт. ст. [c.74] При необходимости получить более глубокий вакуум открывается вентиль В5, а вентиль В4 закрывается и производится откачка камеры, отсеченной от низковакуумных частей установки, насосом Трион-150 (7) до давления порядка 10 °—10 мм рт. ст. при охлаждении насоса (7) и ловушки (8) жидким азотом. [c.74] Напуск в камеру изображающего газа, необходимого для формирования автоинного изображения или специальной обработки катодов, производится через натекатель lij, а парциальный состав газа в камере измеряется измерителем парциальных давлений ИПДО-2. [c.76] Для записи вольтамперных характеристик используется двухко-ординантный самописец либо компьютер с платой АЦП, подключенный к выходам ВК2-16 и делителя блока высокого напряжения. В конкретных экспериментах использовались и другие измерительные приборы. [c.76] Конструкция люминесцентного экрана представлена на рис. 2.10. Особенностью данной конструкции [111] является возможность подачи высокого напряжения на собственно люминесцентный экран (2) за счет разделения функций экрана (2) и смотрового стекла (5), что позволяет существенно упростить конструкцию и повысить надежность катодного узла микроскопа. [c.76] Экран (2) представляет собой плоскую стеклянную пластину диаметром 100 мм с нанесенным на нее проводящим покрытием и слоем люминофора. [c.76] Такая конструкция люминесцентного экрана позволяет производить быструю смену экрана, а разделение функций смотрового окна и экрана дает возможность изготавливать экраны больших размеров, независимо от размера смотрового стекла. [c.77] Различные варианты перемещения образцов в вакуумной камере рассмотрены в [112, 113], которые являются манипуляторами, обеспечивающими вращение образца относительно двух взаимопендику-лярных осей, однако в этих конструкциях при вращении образца происходит его отклонение от центра зондирующего отверстия, что приводит к изменению траекторий электронов и ионов, а это ухудшает характеристики приборов (особенно ухудшается разрешение). [c.77] Для обеспечения постоянного положения вершины образца в описываемой конструкции вращение образца производится относительно двух взаимно перпендикулярных осей таким образом, что вершина образца находится на пересечении этих осей. Вся кинематическая схема смонтирована на верхнем фланце камеры (I) (рис. 2.11). [c.77] В конструкции предусмотрена кассета (//), в которой укрепляется одновременно шесть образцов (7) с независимыми электрическими изолированными выводами и общим охлаждением образцов через гибкий теплопровод от сосуда Дьюара (/2). Каждый образец может быть выведен в рабочее положение напротив люминесцентного экрана и повернут как указано выше. [c.77] Поворот выведенного образца относительно вертикальной оси камеры производится с помощью одного из сильфонных вводов вращения (J5), которые размещены на фланце ДУ-50. Вращение от ввода (J5) через шкив (2) передается с помощью тросика на шкив (3), который жестко соединен с коромыслом (4). Поворот коромысла (4) обеспечивает поворот выведенного образца вокруг вертикальной оси в пределах 0—360°. Угол поворота ограничивается только опасностью перекручивания теплопровода и соединительных электрических проводов. [c.77] Поворот выведенного образца относительно горизонтальной оси камеры осуществляется с помощью ввода вращения и перемещения 13). [c.78] Электрические соединения образцов осуществляются через керамические токовводы (J4) с помощью габких проводов (на рисунке не показаны), заключенных в керамические трубочки для предотвращения замыкания. [c.79] Образцы (/), закрепленные на дужках (2), зажимаются с помощью винтов (J) в отверстиях (76) медных сегментов (5), которые изолированы между собой вакуумными промежутками. Сегменты (J) прижимаются к теплопроводу 19) через тонкую сапфиритовую пластину 15) с помощью винтов (6). Винты (6) изолируются от сегментов с помощью керамической пластины (5). Теплопровод (79) прижимается винтами (б) к основанию (14), которое может свободно вращаться в шарикоподшипнике (12), закрепленном в обойме (13) и, следовательно, в скобе (4). Для уменьшения тепловых потерь теплопровод и основание соприкасаются только в местах прохода винтов (6). [c.80] Вернуться к основной статье