Способ исследования распределений магнитных микрополей Советский патент 1979 года по МПК H01J37/16 

сапен в смысле применения к различным классам образцов, так как для каждого класса исследуемык магнитных обьектов нужен свой оптический кпин-фильтр, характеристика которого обуславливается спецификой пространственной конфигурации данного магнитного поля рассеяния. Перечисленные недостатки препятствуют широкой реализации способа в обычных лабораториях и Э(аводских условиях. Цепью изобретения является повышение чувствительности и точности измерения магнитных микропопей различной пространственной конфигурации. Цепь цЬстигается тем, что регистрайию огкпойения зонда и одновременную . автоматическую компенсацию этого отклонения осуществляют по фиксированному уровню сигнала. Исследование распределений магнитных микрополей по данному способу производят следующим образом. Электронный зонд, сформированный оптической системой микроскопа, развер тывают в пинию вдоль одной из кооординат (например, параллельно поверхности магнитного объекта), причем на зонд дей ствует локальное магнитное попе и откло няет, его. Регистрация отклонения, производимая в любой координате и любой мо мент времени, осуществляется таким обр зом, что фиксируется сигнал, пропорциональный отклонению. При изменении этог сигнала автоматически вырабаШёается сигнал обратной связи, компенсирукмиий указанное изменение. Сигнал рассогласования и есть информативный сигнал, отображаюший распределение компонент поля рассеяния. На чертеже изображено устройство, позволяющее реализовать предлагаемый способ. Электронный зонд 1, сформированный осветительной системой раст рового электронного микроскопа (РЭМ), отклоняе«ч;я к.атушками 2 по координате V мимо по верхности образца 3, т. е. проходит область исследуемого магнитного попя. Далее зонд проходит между дополнительнь ми отклоняющими пластинами 4 и попада ет на край нсокевой, непрозрачной для электронного пучка, диафрагмы 5. Часть электронного пучка (на чертеже заштрих вана) срезается этой диафрагмой, а другая часть попадает на люминесцентный световод 6-, оптический сигнал с которого поступает на ФЭУ, а электрический сигнал с последнего, предварительно усиленный, подается на отклоняющие пластины 4 и на осциллограф 7. Луч осциллографа развертывается по горизонтали синхронно с разверткой электронного зонда по оси. Y Если под влиянием измеряемого магнитного поля зонд отклоняется по оси X , то все большая часть электронов пучка попадает на ножевую экранирующую диафрагму 5, в результате чего на люминесцентную поверхность 6 подпадает соответственно меньщая часть электронов пучка (зонда) и меньшей величины генерируется световой поток. Пропорционально уменьша.ется электрический сигнал с ФЭУ, чти в цепи отрицательной обратной связи вьтЗывает соответствующее увеличение прикладываемого к пластинам 4 напряжения, достаточного для возвращения зонда на край диафрагмы. В ПЛОСКОСТИ диафрагмы сечение электронного пучка прейставпяет собой круг с радиусом v , причем наличие обратНОЙ отрицательной связи поддерживает по;ложение зонда по координате X та1сим, ;что край иожевой диафрагмы делит этот круг на две равные части. Чем большее отклонение йспйтываёт зонд в магнитном поле образца, тем большее нааряже.ние вырабатывает усилитель 8 и наоборот. Таким образом, в любой момент времени и в любой координате. Y развертки осуществляется фиксирование отклонения Зонда по оси X посредством оптического сигнала, генерирования прошедшими мимо ножевой диафрагмы электронами зонда. Далее происходит преобразование оп ти ческого сигнала вэлектрический, который через цепь обратной связи компенсирует отклонение зонда и тем° самым поддерживает оптический сигнал постоянным. Напряжение, снимаемое параллельно с компенсиру ощих пластин, поступает на Y вход осциллографа и автоматически выписывает при однократной развертке кривую распределения одной на компонент магнитного поля рассеяния. Калибровка получаемых распределений (в абсолютных единицах измерений) проводится по формулеВг SxVaiyf|(-f ), где Bt величина тангенциальной составляющей индукции поля, JSx - отклойение зонда под влиянием Б 1г по оси X в плоскости ножевой диафрагмы, f - ускор5пощее напряжение микроскопа, в/ш, протяженность магнитного поля по оси 2, L - расстояние от образца по диафрагмы по оси Zi (длина отклоняющих пластин). Величина S определяется из пи