Способ измерения интенсивности рассеяния электронов при электронографических исследованиях Советский патент 1986 года по МПК H01J37/00 

Изобретение относится к элскт;)ониой микросконии, в частности к электронографии, и предназначе}Ю для измерения интенсивности рассеяния электронов на обьектах в твердой и азовой фазе.

Цель изобретения -- сокранхение времени измерений интенсивности рассеяния электронов фи обеспечении одинаковой точности измерений во всех точках дифракционной картины.

На чертеже показана схема реализующего снособ устройства.

Устройство содержит расноложенные на пути электронного пучка 1 объект 2 и детектор 3. Выход детектора соединен с первым счетчиком 4, который в свою очередь соединен с вторым счетчиком 5. Второй счетчик 5 соединен с опорным генератором 6, а нервый счетчик 4 соединен с генератором 7 развертки, выход которого соединен с отклоняющими кату1нками 8.

Снособ осуп1,ествляется следуюниш образом.

Первичный электронный нучок 1, сформированный электрооптической системой электронографа, пересекает область, где нроисходит рассеяние первичных электронов на молекулах исследуемого венхества. В результате в нлоскости регистрации формируется дифракционная картина, которая разворачивается с помон1ью магиитныз отклоняюншх катушек 8 относительно неподвижного детектора 3, в качестве которого может использоваться система из сцинтиллятора и фотоэлектронного умножителя. Время счета в некоторой точке дифракционной картины соответствует накоплению фиксированного суммарного заряда -- количества электронов NO. Интенсивность рассеяния электронов в этой точке 1т Й о/1т, где Л - коэффициент нронорциона:1ьности. Б предлагаемом способе NI) постоянно и выбирается исходя из требуемой относительной точности измерений S: N0 , что обеспечивает одинаковую точность измерений во всех точках дифракционной картины. Измеряемой величиной в данном случае является -- время счета N(1 электронов в каждой отдельной точке. Имеряя это время, можно построить распределение интенсивности рассеяния электронов, поскольку она обратно пропорциональна времени ь. Таким образом, время счета электронов в каждой отдельной точке дифракционной картины не превышает времени, необходимого для обеспечения требуемой точности измерений б. Так, для обеспечения относительной точности измерений б 0,3% в каждой точке электронограммы требуется накопить не менее электронов. Время измерения в некоторой точке tT NO/FT, где FT - средняя частота регистрации электронов в этой точке. Частота Рт прямо пропорциональна интенсивности рассеяния электронов, току электронного луча и плотности электронов в области рассеяния.

Экспериментальные условия выгодно выбирать таким образом, чтобы работать при возможно больн1их FT с тем, чтобы уменьшить время измерений (т. Однако максималыше значение FT ограничивается предельной частотой счетчика импульсов f и длительностью импульсов т. Необходимым условием нормальной работы является , при этом относительная ошибка при регистрации электронов, следук)Н1их с средней час тотой FT, составляет . Максимальная частота серийных счетчиков импульсов f 100 МГц. При относительной ошибке 6 0,3% средняя частота FT 300 кГц. Если в ближней области дифракционной картины FT.S 300 кГц, то в дальней области средняя частота регистрации электронов уменьHiacTCH до Fi:g 1 кГц. При этом время измерений в одной точке в дальней об;|асти дифракционной картины ttg-lOOc, а в ближней области это время умень0 П1ается до 0,3 с, в то время как нри известном способе измерения время измерения во всех точках одинаково и в данном случае должно составлять 1т 100 с. Обшее время регистрации дифракционной картины по известному способу составляет 10 с (около 3 ч). Предлагаемый снособ регистрации юзволяет уменьшить это время в 3-4 раза. Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.

Электропный пучок 1 рассеивается объQ ектом 2. Одноэлектронные импульсы с детектора 3 поступают па первый счетчик 4, который нри накоплении выбранного количества импульсов вырабатывает электрический импульс. Этот импульс останавливает счетчик 5, регистрирую1ций количество им5 пульсов опорного генератора 6 фиксированной частоты, а также поступает в генератор 7 цифровой развертки. Генератор 7 изменяет ток через отклоняющие катушки 8, нереводя дифракционную картину в новую точку измерений. В этой схеме количество импу.чьО сов, накопленное во втором счетчике 5, обратно пропорционально интенсивности рассеяния электронов в данной точке дифракционной картины. Используя в качестве второго счетчика 5 многоканальный анализатор импульсов и соответствующую схему синхронизации, процесс измерения интенсивности рассеяния электронов удается полностью автоматизировать, что также снижает об1цее время измерений.

Пример. Исследования молекулы ССЬ по0 казали, что предлагаемый снособ измерения интенсивности рассеяния электронов нозволяет уменьшить время эксперимента по сравнению с известными способами в 4 раза (с 3 ч до 45 мин) нри сохранении точности измерений 6 0,3%.

5 Предлагаемый способ обеспечивает постоянную точность измерений б по всей дифракционной картине, уменьшая время измерения в ее ближних областях и тем самым

значительно уменьшая общее время эксперимента. Это позволяет снизить влияние нестабильностей измерительной аппаратуры на точность эксперимента, в 3-4 раза снизить затраты трудовых и энергетических ресурсов и значительно увеличить объем и эффективность научных исследований.

Формула изобретения

Способ измерения интенсивности рассеяния электронов при электронографических исследованиях, включающий формирование и развертку дифракционной картины относительно неподвижного детектора, регистрацию суммарного заряда рассеянных электронов в каждой точке дифракционной картины, измерение времени регистрации и осуществление интенсивности рассеяния электронов по распределению регистрируемых электрических сигналов, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени измерений при обеспечении одинаковой точности во всех точках дифракционной картины, измерение времени осуществляют для каждой

точки дифракционной картины до момента накопления в них одинакового суммарного заряда рассеянных электронов, а об интенсивности рассеяния судят по распределению измеренных для каждой точки дифракционной картины промежутков времени.

Изобретение относится к электронной микроскопии, в частности электронографии. Цель изобретения - сокращение времени измерения. В результате рассеяния на молекулах исследуемого вещества ранее сформированного электронного пучка 1 в плоскости регистрации формируется дифракционная картина (ДК). получаемая с помощью магнитных отклоняющих катушек 8 и неподвижного детектора 3. Время счета (i) в некоторой точке ДК соответствует накоплению фиксированного суммарного заряда - количества электронов. Интенсивность рассеяния электронов в этой точке выбирается исходя из требуемой относительной точности измерений. Для обеспечения относительной точности измерений й 0,3% в каждой точке электронограммы требуется накопить не менее NO 10 электронов. Время измерения в некоторой точке ti NO/FT. При этом частота FT прямопропорциональна интенсивности рассеяния электронов, току электрон е ного луча и плотности электронов в области рассеяния. Об интенсивности рассеяния су(Л дят по распределению измеренных для каждой точки ДК промежутков времени. 1 ил. ю О) о tc ел