Корпускулярно-зондовый микроанализатор Советский патент 1992 года по МПК G01N23/22 

Изобретение относится к устройствам vдля исследования поверхности образца с помощью электронного или ионного пучка.

Цель изобретения - повышение достоверности результатов анализа за счзт исключения из вакуумируемого объема микроанэлизатора материалов, выделяющих при вакуумировании органические и во- дородсодержащие фракции.

На фиг. 1 показан вариант выполнения микроанализатора; на фиг. 2 - электромагнитная линза микроанэлиззтора, разрез; на фиг. 3,4 - детали обмотки этой линзы.

Микроанализатор содержит сверхвысоковакуумную прогреваемую камеру 1 с системой 2 откачки, нагревательными элементами 3 и манипулятором 4 образцов, а также электронную колонну 5, частично встроенную в энергоанализатор 6 типа цилиндрическое зеркало. Энергоанализатор

6 и электронная колонна 5 размещены в камере 1. Колонна 5 содержит электромагнитную фокусирующую систему 7, в которую входят электромагнитные линзы 8. Каждая линза 8 состоит из магнитопровода 9 (фиг. 2) с зазором 10 и отверстиями 11 в его торцовой части и обмотки 12, Обмотка 12 выполнена голым медным проводом 13, намотанным на гильзу каркаса, образован ную из отстоящих друг ит друга стержней 14 из сверхвысоковакуумного электроизолиру- ющего материала. В щечках 15 каркаса имеются пазы 16 для установки стержней 14 и отверстия 17, расположенные напротив отверстий 11, Для повышения жесткости обмотки 12 провод 13 уложен в пазы 18, выполненные на стержнях 14. Для увеличения запояняемости обмотки 12 и, следовательно, оптической силы электромагнитной линзы 8 стержни 14 имеют малую толщину.

О U)

3

N3 СО

Несмотря на это, каркас обладает необходимой прочностью, так как стержни 14 последующего слоя обмотки 12 уложены на предыдущий слой непосредственно над стержнями 14 предыдущего слоя и каждый виток последующего слоя уложен непосредственно над витком предыдущего слоя.

Для выполнения исследований поверхности образцов, установленных на манипу- лядоре 4, с высокой достоверностью необходимо иметь стабильный сверхвысокий вакуум в камере 1. Для этого предварительно производят дегазацию камеры 1, электронной колонны 5 и энергоанализатора 6 путем их прогревания в течение длительного времени при 200-250°С с помощью нагревательных элементов 3 v. откачивания через систему 2. Обмотки 12 линз 8 откачиваются через отверстия 17 в щечках 15 каркаса и отверстия 11 в торцовых частях магнитопровода 9. Откачивание обмотки 12 южет происходить также и через зазор 10. Кроме того, при дегазации линзы 8 через нее пропускают ток для дополнительного прогревания обмотки 12.

Дегазации обмотки 12 способствует такое расположение каждого витка обмотки 12, при котором практически вся поверхность провода 13 открыта для откачки. Улучшению дегазации обмотки 12 способствует также предварительный отжиг медного провода 13. При этом провод 13 становится мягче, что облегчает его намотку на каркас и уменьшает деформацию обмотки 12 при нагревании.

Благодаря такой конструкции микроанализатора в процессе дегазации и во время исследования поверхности образцов отсутствует газовыделение органо- и аодо- родсодержащих фракций из прогреваемых конструктивных элементов вследствие их отсутствия как в вакуумных уплотнениях, так и в обмотках линз. При этом значительно

уменьшается скорость образования органо- или водородсодержащей пленки на поверхности образца иод действием пучка заряженных частиц (так называемого нагара),

что способствует повышению достоверности результатов анализа поверхности образца.

Конструкция многослойной катушки возбуждения обеспечивает равноотстояние

всех слоев катушки друг от друга по асему периметру обмотки, что повышает надежность, исключая замуканйе соседних слоев при термическом удлинении провода даже при малой толщине изолирующих стержней. Уменьшение толщины стержней необходимо для увеличения коэффициента заполнения обмотки.

Формула изобретения

1.Корпускулярно-зондовый микроана- лизатор, содержащий сверхвысоковакуумную прогреваемую камеру и встроенную в нее колонну с электромагнитной фокусирующей системой, включающей катушки с гильзами для намотки провода, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов анализа за счет исключения из вакуумируемого обьема микроанализатора материалов, выделяющих при вакуумиропанми органические и водородсодержащио фракции, гильзы катушек выполнены в виде отстоящих друг от друга стержней из сверхвысоковакуумного электроизолирующего материала, установленных по одной или нескольким цилиндрическим поверхностям разных радиусов, на которых имеются пазы для нз- мотки провода, при этом намотка выполнена голым проводом. s

2.Микроамапизатор по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что стержни гильзы каждого

следующего за внутренним радиуса установлены вплотную к предыдущему слою обмотки.

J

Изобретение относится к устройствам для исследования поверхности образца с помощью электронного или ионного пучка. Цель изобретения - повышение достоверности результатов анализа за счет исключения из вакуумируемого объема микроанализатора материалов, выделяющих при вакуумировании органические и водо- родсодержащие фракции. Микроанализа- то р содержит сверхвысоковакуумную прогреваемую камеру и колонну с электромагнитной фокусирующей системой. Гильзы каркаса многослойных катушек возбуждения в колонне выполнены в виде отстоящих друг от друга стержней из сверхвысоковзку- умного электроизолирующего материала, установленных по цилиндрической поверхности, с обмоткой голым проводом. Стержни установлены на предыдущий слой обмотки непосредственно над стержнями предыдущего слоя. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

CZSAC91

/5

1В

Фиг.З

ФиеЛ