Электронограф медленных электронов Советский патент 1974 года по МПК H01J37/26 

(54) ЭЛЕКТРОНОГРАФ МЕДЛЕННЫХ ЭЛЕКТРОНОВ

Изобретение относится к технике электронно-структурного анализа поверхности твердых тел методом дифракции медленных электронов.

Известны электронографы медленных элект-ронов, которые обеспечивают измерение интенсивности дифракционных рефлексов по всему дифракционному полю при повороте кристалла вокруг электронно-онтической оси прибора.

Однако при повороте кристалла происходит поворот дифракционной картины относительно щели в экране, за которым расположен коллектор. Вследствие этого нарушается условие постоянства взаимодействия зондирующего пучка с локальным участком поверхности кристалла. Такое нарушение условия взаимодействия не позволяет проводить тонкий электронно-структурный анализ. Это особенно сказывается при электронографировании кристаллов с «пятнистой поверхностью, исследование которых на данном приборе остается за пределами его чувствительности.

Целью изобретения является расширение экспериментальных возможностей прибора для изучения тонкой структуры поверхностей, например, «пятнистых кристаллов.

Для этого в устройстве применен поворотный флуоресцирующий экран в виде полого шарового сегмента, у которого ось поворота

совпадает с электронно-оптической осью, но смещена относительно середины экрана. На большой стороне экрана в направлении от оси поворота к периферии прорезана узкая щель.

На внешней стороне сферической поверхности экрана находится коллектор электронов, способный перемещаться вдоль этой щели с сохранением постоянства апертуры и ее ориентации на центр экрана. Коллектор изолирован

от экрана и имеет токовывод на внешний регистрирующий прибор. Он выполнен в виде цилиндра с отверстием на боковой стороне, внутрь которого с торцов вставлены два конуса, соединенные вершинами в центре отверстия для входа пучка.

Таким образом, применение поворотного экрана с щелью на его большей стороне и коллектора, способного поворачиваться вместе с экраном и перемещаться вдоль щели,

позволяют измерять интенсивность любой области дифракционного поля в пределах развернутого угла при одновременном наблюдении дифракционного изображения, не изменяя условий в точке взаимодействия, а следовательно, и условий микродифракции зондирующего пучка с кристаллом.

На чертеже изображен предлагаемый электронограф. Устройство, где находится кристалл 1, состоит из пушки 2 нормально падающих электронов, селектирующих сеток 3, флуоресцирующего экрана 4, смотрового окна 5, дифракционной камеры 6, коллектора 7 и пушки 8 электронов, падающих под углом к образцу.

При бомбардировке поверхности исследуемого кристалла 1 электронным пучком, формируемым пушкой 2, возникают дифракционные пучки, которые, пройдя сквозь селектирующие потенциальные сетки 3, попадают на внутреннюю поверхность экрана 4, возбуждая свечение флуоресцирующего покрытия. На экране электронографа возникает дифракционная картина, состоящая из отдельных светящихся рефлексов, наблюдаемая через смотровое окно 5 вакуумной камеры 6. Ввиду малого времени послесвечения флуоресцирующего покрытия при повороте экрана дифракционная картина не изменяется и сохраняет свои первоначальные очертания. .Экран поворачивается так, чтобы интересующий рефлекс дифракционного поля оказался против щели в экране. При этом дифракционный пучок, пройдя через щель, попадает на коллектор 7, который имеет токовывод на внешний регистрирующий прибор.

Используя поворотный экран и перемещающийся коллектор, можно определить интенсивность любой области дифракционного поля при постоянном наблюдении всей дифракционной картины, не изменяя условий в точке взаимодействия зондирующего пучка с кристаллом.

Так как устройство работает в условиях сверхвысокого вакуума, перемещение коллектора и поворот экрана осуществляются при помощи механизма с использованием сильфонного уплотнения.

йлектронограф позволяет не только качественно изучать картины дифракции, но и одновременно производить количественный анализ углового распределения дифракционных рефлексов и их интенсивности при всех возможных углах зондирования. Кроме того, при сохранении условий постоянства взаимодействия системы пучок - кристалл прибор позволяет определить происхождение и природу «пятен

на поверхности (особенно чистых тугоплавких термоэмиссионных катодов в виде монокристаллов).

Предмет изобретения

2.Электронограф по п. 1, отличающийся тем, что коллектор выполнен в виде цилиндра с отверстием на боковой стороне, внутрь которого с торцов вставлены два конуса, соединенные вершинами.