Импульсный корпускулярный микроскоп Советский патент 1982 года по МПК H01J37/28 

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ КОРПУСКУЛЯРНЫЙ МИКРОСКОП, Изофетевие относится к микроэоцдовой технике, в частности к устройствам в их элементам для фс мврования и вае лиза нзофаженвй о61ъектов. Известен импульсный корпускулгрный микроскоп, содержаашй систему формирования зонда, детектор, блок формгрованвя ввдеос11гнала и вадикаторный блок 1 . Недостатком этого устройства является ухудшение качества изображения, вызванное флуктуацвями тока зонда, iipih водящими к снижению отношения сягаал/ шум, разрешающей способности и качает ва изображения. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является импульсный корпускулярный микроскор, содержащий систему формирования зонда с апертурной диа4)агмой, отклоняющую систему последовательно соединенные детектор, блок формирования видеосигнала и индви каторный блок, а также задающий генера тор, соединешшй с отклоняющей системой и индикаторным блоком, и устройство контроля параметров аовда, подключенное к ап ггурной диа||й агме С2 . В этом микроскопе регистрируют сигнал с апертурной диафрагмой и изМеняют потенциал катода источника электронсш, чем обеспечивают стабилизацию тока зонда. Однако при этом не устраняется апериодическая расфокусировка зонда, вы ванная изменение1«( энергии частиц и не позволяющая получить высокой ющей способности. Целью изобретения является дальнейшее повышение разрешающей способнооти микроскопа, Указанная цель достигается тем, что в импульсном кqpIIycкyлsфнoм микроскопе, содержащем систему формирования зоцда с апертурной , отклоняющую сястеълу, последовательно CO IBченные детектор, блок формирования видеосигнала, и индикаторный блок, а также задающий генератор, соединенный с отклоняющей системой и индикаторным блоком, и устройство контроля параметров зовда, подключенное к апертурной диафрагме, устройство контроля параметров зонда-«одержит усилитель, анализатор импульсов, генератор управляющих сигналов, и блок отсечки, при этом усилитель подключен к апертурной диафрагме и соединен с анализатором иглпульсов, выходы которого соединены с генератором управляющих сигналов с и дикаторным блоком, а выходы генератора управляющих сигналов соединены с задак щим генератором и блоком отсечки, включенным между блоком формирования видеосигнала и индикаторным блоком. На чертеже изображена схема микроскопа, Импульсный корпускулярный микроско содержит систему формирования аонда состоящую из источника 1 электронов, апертурной диафрагмы 2 и фокусЕ5}у1Ощей линзы 3, внутри которой размещена отклоняющая система 4. Вблизи объекта 5 размещен детектор 6, coeдиlieнный с блоком 7 формирования с видеосигнала, торый через блок 8 отсечки соединен с индикаторным блоком 9. К отклоняющей системе 4 подключен задающий генератор 1О, соединенный с индикаторным блоком 9. К апертурной диафрагме 2 подклкяен усилитель 11, соединенный с анализатором 12 импульсов, выходы которого соединены-с генератором 4-3 управляющих сигналов и ивдикаторным блоком. 9. Микроскоп работает следующим обраИмпульснь1й источник 1 электронов генерирует зонд, периферийная часть которого оседает на апертурной диафрагме 2. Фокусирующая линза 3 окончательно формирует зонд, который сканируется по поверхности объекта 5 отклоняющей сиетемой 4. Импульсы характеристического излучения регистрируются детектором б и преобразуются в видеосигнал в блоке 7 формирования. Далее сигнал проходит через блок отсечки, который может находиться в двух состояниях: отсечка и продускание, и управляется по комавдам генератора 13 управляющих сигналов. С выхода блока отсечки сигнал поступает на вход индикаторного блока 9, на другой вход которого поступает сигнал синзфоннзации от задающего генератора 10, В моменты формирования зонда импульсы, поступак щие с апертурной диафрагмы 2, усиливаются в резонансном усилителе 11 и поступают в анализатор 12 импульсов, в котором происходит вьщеление тех из них, которые имеют амплитуду в заданном диапазоне. Прохождение такого км пульса сопровождается генерированием управляющего сигнала с генератора 13 на входы блока 8 отсечки, задающего пенератОра 10 и индикаторного блока 9. При этом происходит дискретное изменение возбуждения отклоняющей системы 4 и перемещение зонда в следующий элемент растра, а также перевод блока 8 отсечки в состояние пропускания. Импульсы с амплитудой, превышающей заданнь1й диапазон приводят к инерции управляющего сигнала на состояние отсечки блока 8. Таким образом, по контрольным сигналам с амплитудной диафрагмы в составе видеосигнала уменьшается шумовая составляющая, обусловленная колебаниями тока источника электронов, и за счет повышения отношения сигнал/шум повы шается разрешающая способность анализа. Дополнительная связь передачи управляющего сигнала с генератора 13 на индикаторный блок 9 обеспечивает требуемый уровень.получаемой информации, поскольку середина диапазона изменения амплитуды импульсов, снимаемых с диафрагмы 2, совпадает с вероятностой амплитудой анализируемой последоательности зонда. При изменении масштаба увеличения на индикаторном блоке 9 с него может быть снят сигнал на анализатор 12 иь пульсов, изменяющий диапазон разброса амплитуд обретено пропорционально выб ранному масштабу увеличения. Использование изобретения в технологических процессах мшфоэлектроншш позволит повысить выход годных изделий. Ф о р м у п а изобретения Импульсный корпускулярный микроскоп, содержащий систему формирования зонда с апертурной диафрагмой, отклоняющую систему, последовательно соединенные детектор, блок формирования видеосигнала и индикаторный блок, а также задающий генератор, соединенный с oiw клоняющей системой и индикаторным бло ком, и устройство контроля параметров аовда, подключенное к апертурной диафрагме, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности микроскопа, устройство контроля параметров зонда содержит усилитель, анализатор импульсов, генератор управляющих сигналов, и блок отсечки, при этом усилитель подключен к апер- . турной диафрагме и соединен с анализатором импульсов, выходы которого соединены с генератором управляющих сиг682 налов и индикаторным, блоком, а выходы генератора управляющих сигналов соединены с задающий генератором и блоком псечки, включенным между блоком фс мировання видеосигнала и индикаторным блоком. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Патент ФРГ № 2640260, кл. Н Ои 37/26, опубпик. 1978. 2. Патент Англии № 1431009, кл. Н ID , опублик. 1976 (нрототап).