Электронно-микроскопический способ измерения двухмерных полей рассеяния Советский патент 1979 года по МПК H01J37/26 

протяженность поля рассеяния). Далее пучок отклоняется дополнительным липейноизменяющимся во времени электрическим полем 3. Для этого под образцом размещены плоско-параллельные пластины 4 с зазором Д между ними (ai - расстояние от нижнего края образца до верхнего край п.частпн, «2 - длина пластин). Затем осуществляется изменение тока отклоненного нучка нутем «отсечки его на диафрагме 5. Ножевая (или щелевая - отмечена пунктиром) диафрагма размещается на расстоянии от нижнего края пластин так, чтобы край диафрагмы был строго параллелен оси «X, а расстояние от плоскости образца до края диафрагмы, равное г/о + 5о, было больще величины смещения в илоскости диафрагмы электронного пучка, отклоненного только нолем рассеяния. Ток пучка электронов регистрируется с помощью размещенного под диафрагмой регистратора 6. При нодаче на пластины пилообразного напряжения, электронный пучок дополнительно отклоняется и осуществляется изменение или «срыв тока нучка в некоторый момент времени t(So) (фиг. 2) путем отсечки его на ножевой диафрагме. Если сигнал с выхода ФЭУ подать на вертикальные нластины электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) осциллографа, а пилообразное напряжение - на горизонтальные, то на экране ЭЛТ получим изображение «кривой отсечки (при использовании ножевой диафрагмы), либо «колоколообразной кривой (при использовании щелевой диафрагмы). Соответствующие осциллограммы токов на выходе регистратора изображены па фиг. 2,6, в. Для измерения в любой точке, например, тангенциальной компоненты ноля рассеяния Вх вначале формируется опорный сигнал, а затем измерительный. Для этого амплитуда пилообразного напряжения Un (фиг. 2,а) устанавливается такой, чтобы величина максимального смещения электронного пучка под действием электростатического поля в плоскости диафрагмы была больще величины So - расстояния от первоначального (невозмущенного) положение пучка до края ножевой диафрагмы. Тогда «срыв тока пучка будет происходить при значениях пилообразного напряжения At/(5o) - в отсутствии возмущения (поля рассеяния) и AU(So - Sbx) - при отклонении пучка от первоначального положения полем рассеяния магнитной головки. Величина &U(Sbx) в первом приближении линейно зависит от величины индукции пересекаемого пучком поля рассеяния. Кривая «отсечки (или «колоколообразная кривая) при отсутствии поля рассеяпия формируется в жестко фиксированный момент времени (5о) (фиг. 2,6, в) при достижении величины напряжения на пластина.х (SQ). В ЭТОТ момент времени и вырабатывается опорный сигнал. При дополнительном отклонении пучка полем рассеяния сигнал вырабатывается в момент времени t(So-Sbx) при напряжении ДУ(5о - 5ьх) - :-ло исследуемый сигнал. По сдвигу исследуемого и опорного сигналов производится измерение Вх (относительные значения). Абсолютная велпчина поля Д.г опрсделяется но измеренной величине смещения во времени исследуемого сигнала по отнощению к опорному (Shx) и измеренному значению AU(Sijx) расчетом по формуле: Л|Ду(5 Vo-D-d-L где L L + L + L, где VQ - скорость электронов пучка по оси Z. Для измерения нормальной компоненты поля рассеяния достаточно повернуть образец по оси Z на 90°. Если установить вторую нару отклоняющих пластин (с ножевой диафрагмой), плоскость которых повернута на 90° относительно пластин на (фиг. 1), возможно измерение тангенциальной и нормальной компонент поля без какого-либо перемещения образца. Применение в способе импульсно-кодового преобразования сигпала обеспечивает весьма высокое отнощение сигнал-щум, что позволяет существенно повысить точность измерений слабых полей и достичь очень высокой чувствительности, близкой к теоретически возможной (теоретический предел чувствительности определяется величиной кванта магнитного нотока). Сам процесс измерений упрощается, так как отпадает необходимость в точной взаимной юстировке элементов устройства, реализующего предлагаемый способ, и достигается полная автоматизация измерений. Формула изобретения Электронно-микроскопический способ измерения двумерных полей рассеяпия, заключающийся в отклонении сфокусированного электронного нучка, пропускаемого в исследуемом поле, дополнительным электрическим полем с последующим изменением тока пучка и регистрации тока прощедшего пучка, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и упрощения измерений слабых полей, а также для обеспечения измерения двух компонент полей рассеяпия, в любой заданной точке поля формируют опорный сигнал, синхронизированный с сигналом от линейно изменяющегося во времени электрического поля, а величину поля рассеяния определяют по величине соответствуюп,его временного сдвига, сформированного в каждой заданной точке исследуемого сигнала на выходе регистратора по отношению к опорному сигналу в той же точке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 5 1. Авторское свидетельство СССР № 503317, кл. Н 01J 37/26, 22.10.75. 2. Тезисы докладов X Всесоюзной конференции по электронной микроскопии, Ташкент, 1976, т. I, с. 78.

fpaej

)

Aifts,

t(So -S&x

ifSff)

(риг. г