Флуоресцирующий экран для визуализации электронного зонда Советский патент 1989 года по МПК G21K4/00 B32B5/16 

1

(21)4374995/31-Z)

(22)21.12.87

(46) 30.07.89. Бкш. № 28

(71)Харьковский государственный университет им. А.М.Горького

(72)Ю.В.Зайцева, Л.М.Тарасенко, В.Д.Рыжиков и В.И.Силин

(53) 621.386.8 (088.8) (56) Недеогло Д.Д., Симашкевич А.В. Электрические и люминесцентные свойства селенида цинка. - Кишинев: 1Чтин- ца, 1984, с. 150.

Рыжиков В.Д. и др. О природе люминесценции кристаллов А . - В кн.: Физика и техническое применение полупроводников А Докл. 5-го Всесо- : юзн. совещания. - Вильнюс, 1983, с. 76-78.

(54) ФЛУОРЕСЦИРУЮЩИЙ ЭКРАН ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОННОГО ЗОНДА (57) Изобретение относится к методам локального р ентгеноспёктрального анализа и может быть использовано в электронно-зондовом микроанализе. Цель изобретения - повышение эффективности сведения. В качестве катодо- люминофора, являющегося рабочей поверхностью экрана, используют кристалл селенида цинка с изовалентной примесью теллура или магния. Максимальная интенсивность свечения наблюдается при введении изовалентных примесей в концентрации 510 -5 .%. I з.п.-ф-лы, 2 табл.

(Л

Изобретение относится к методам локального рентгеноспектрального анализа и может быть использовано в электронно-зондовом микроанализе. Цель изобретения - повышение эффективности свечения. В качестве катодолюминофора, являющегося рабочей поверхностью экрана, используют кристалл селенида цинка с изовалентной примесью теллура или магния. Максимальная интенсивность свечения наблюдается при введении изовалентных примесей в концентрации 5^.10^-2-5^.10^-1 мас.%. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к методам локального рентгеноспектрального анализа и может быть использовано в электронно-зондовом микроанализе.

Цепь изобретения - повышение эффективности свечения.

Сущность изобретения состоит в использовании в качестве катодолюмино- фора, являющегося рабочей поверхностью экрана, кристалла селенида цинка с изовалентной примесью теллура или магния.

Одним из основных условий надежности работы рентгеновского микроанализатора является правильная настройка электронного зонда: проверка формы его сечения и местоположения зонда. Для визуализации электронного зонда в рентгеноспектральных исследованиях необходим кристалл, флуоресцентные свойства которого должны обеспечить четкое изображение электронного зонда с ярко очерченными границами, а электрические свойства (проводимость), от которых зависит локализация электронного пучка на поверхности данного кристалла, должны гарантировать высокую стабильность тока на поверхности и, как следствие, постоянство яркости и конфигурации светового пятна.

Экспериментально были обнаружены высокие катодолюминесцентные свойства селенида цинка, активированного

4 СО vj

3149

изоналеитными примег.ями теллуром или магнием. Исследования были нровсдены на рентгеновском микроаналйзаторе МАР-2 при ускоряющем напряжении 25 к и токе 10 А.

В табл. 1 приведены усредненные значения яркости свечения катодолю- минесценции для кристаллов селенида цинка, активированных изовалентными примесями (Те, llg), кристаллов флюорита с напыленной пленкой, а также кристаллов ZnS(Ag), считающихся в настоящее время одними из лучших като- долюминофоров для флуоресцирующих экранов.

Из таблицы видно, что катодолюми- нофоры на основе селенида цинка, активированные изовалентными примесями, по своим флюоресцентным свойст- вам сильно отличаются от традиционных люминофоров типа флюорита, а также от катодолюминофоров на основе сульфида цинка (ZnS(Ag)). Яркости свечения кристаллов ZnSe(Te, llg) на несколько порядд ов величины превосходят яркость свечения флюорита и ZnS(Ag). Эффект значительного повышения эффективности катодолюминес- ценции в селениде цинка, активирован ком изовалентными примесями теллура или магния, предположительно можно объяснить следующим образом. Известно,, что центрами люминесценции в соединениях А В , в основном, являются комплексы с участием точечных дефектов решетки, В зависимости от структуры комплексов они могут быть центрами как излучательной, так и безиз- лучательиой рекомбинации. Отличитель ной особенностью селенида цинка является способность быстрого самозалечивания дефектов решетки, образующееся под действием бомбардировки быстрыми электронами. Вследствие это го явления эффекты, сопутствующие образованию таких дефектов в частности, катодолюминесценция), наблюдаются только при низких температурах, вьш1е 150 К они исчезают. В обычных условиях (ЗОО к) одновременно происходит процесс генерации и аннигиляции дефектов, причем скорость протекания последнего может составлять единицы наносекунд.

По-видимому, введение в ZnSe изовалентного активатора обеспечивает создание стабильных комплексов, являющихся центрами излучения, а влия

5 0 5 0 5 е

0

ние центров гашения при чтом ничтожно мшю вследствие их малого времени жизни в ZnSe, легированном изопапент- ным активатором.

Максимальная интенсирность катодо- люминесцендии наблюдается при концентрации ияовалентной примеси 5-10 - 5-10 мае .% .

Результаты экспериментов приведены в табл. 2.

Из табл. 2 следует, что при концентрациях примеси менее .% и более 5 10 мас.% интенсивность свечения катодолюминофора становится сравнимой с интенсивностью свечения известных катодолюминофоров (см. табл . 1).

Таким образом, по сравнению с люминофором ZnS(Ag) применение селенида цинка, активированного изовалентными примесями (теллуром или магнием) позволяет повысить яркость свечения экрана,а также точность юстировки прибора за счет четкой фиксации пятна и хорошей проводимости. Это обстоятельство является важным в случае работы с малыми токами (при анализе легкоплавких веществ, при изучении химических сдвигов рентгеновских линий), т.е. во всех тех случаях,где требуется повьшенная точность. KpONi того, при использовании подобных эк ранов упрощается проведение экспери мента, повьш1ается его экспрессность.

Флуоресцирующий экран универсален, сравнительно прост в изготовлении (в качестве исходного материала могут быть использованы отходы промьш1ленно- го производства селенида цинка) и может с успехом применяться в рентгено- спектральньгх исследованиях.

Формула изобретения

10

10

Таблица 1

Таблица 2

Z-IO 2,5-10 6-10 5-10