DEVELOPMENT OF PEDAGOGICAL TECHNOLOGIES IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
56
ИССЛЕДОВАНИЕ НАНОМАТЕРИАЛОВ МЕТОДАМИ
ПРОСВЕЧИВАЮЩИЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОПИИ
Х.Каюмов
Шахрисабзский военно-академический лицей «Темурбеклар мактаби» МЧС
Республики Узбекистан
https://doi.org/10.5281/zenodo.11559911
Электронный микроскоп —
это прибор, предназначенный для
просмотра и фотографирования объектов с увеличением до 10
6
раз. В
целом принцип работы оптического микроскопа и электронного
микроскопа одинаков. Оптический микроскоп представляет собой
систему, состоящую из световых лучей и стеклянных линз, меняющих свое
направление. В электронном микроскопе вместо световых лучей это пучок
высокоэнергетических электронов, ускоренных в глубоком вакууме, а для
изменения
направления
этих
электронов
используются
электромагнитные линзы (рис. 1).
Метод ПЭМ основан на явлении упругого рассеяния и дифракции
высокоэнергетических электронов в образце [1]. Просвечивающий
электронный микроскоп состоит из: 1) электронно-лучевой; 2) серия
конденсорных линз; 3) линза объектива и 4) проекционная система,
закрепленная на вертикальной колонне с вакуумом около 10
-5
Па.
Электронный шар является источником первичного электронного
пучка и состоит из (1) катода, (2) фокального электрода (цилиндр
Венельта) и (3) анода в виде пластины с отверстиями (рис. 2). Катод
электрически изолирован от остальной части устройства, а между анодом
и катодом существует сильное электрическое поле, которое ускоряет
электроны до 80-200 кэВ [2]. Высокий отрицательный потенциал в
цилиндре Венельта позволяет электронам выходить только с конца
катода и действует как собирающая линза. Пакет электронов,
испускаемый электронным пучком (8), направляется на небольшую часть
(2-3 мкм) образца (4) с помощью системы конденсорных линз (рис. 3).
DEVELOPMENT OF PEDAGOGICAL TECHNOLOGIES IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
57
Рис.1.
Устройство оптических и просвечивающих электронных
микроскопов.
Рис.2.
Блок-схема
структуры
электронного шара.
Рис. 3.
Основная оптическая схема
ПЭМ: а – режим изображения;
б - режим микродифракции.
DEVELOPMENT OF PEDAGOGICAL TECHNOLOGIES IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
58
Исследуемый образец (8) закрепляется на специальном держателе и
размещается на очень мелкой сетке, которая устанавливается на входе в
конце линзы объектива (6) с высокой оптической силой. Пучок почти
параллельно падающих электронов рассеивается после прохождения
через образец. Часть рассеянных электронов проходит через апертуру
объектива (9) и (10) дает увеличенное промежуточное изображение
образца в плоскости апертуры селектора [3].
Это изображение (5) передается промежуточным объективом (11) с
небольшим увеличением (обычно до 10 раз) в плоскость полевой
апертуры, а затем (7) основной проекционный объектив (12) формирует
увеличенное изображение на люминесцентный экран. Увеличение
изменяется ступенчато в основном проекционном объективе (7) и плавно
в промежуточном объективе (5) за счет изменения тока в обмотке
объектива проекционной системы.
Список литературы:
1.
Г.Томас, М.Дж.Гориндж. Просвечивающая электронная микроскопия
материалов. Пер. с англ // Москва - Наука. 1983. C. 45-52
2.
Боряков
А.В.
Анализ
состава
оксидных
слоёв
с
термокристаллизованными нановключениями кремния // Диссертация на
соискание ученой степени кандидата физико-математических наук.
Нижний Новгород – 2014. C. 27-32
3.
David B. Williams. C. Barry Carter. Transmission Electron Microscopy //
Springer Science Business Media, LLC. 1996. New York. P.1-15.
