К статье ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП В ЭМ, рассмотренных выше , для фокусировки электронов применяются магнитные линзы. Данный раздел посвящен ЭМ без линз. Но, прежде чем переходить к растровому туннельному микроскоп у (РТМ), будет поле зно кратко остановиться на двух старых видах безлинзового микроскопа, в которых формируется проецированное теневое изображение . Авто электронный и автоионный проекторы. Автоэлектронный источник , применяемый в РПЭМ, с начала 1950-х годов применялся в теневых проекторах. В автоэлектронном проекторе электроны, испускаемые за счет автоэлектронной эмиссии острие м очень малого диаметра, ускоряются в направлении люминесцентного экрана, расположенного на расстоянии нескольких сантиметров от острия. В результате на экране возникает проецированное изображение поверхности острия и находящихся на этой поверхности частиц с увеличением, равным отношению радиуса экрана к радиусу острия (порядка). Более высокое разрешение достигается в автоионном проекторе, в котором проецирование изображения осуществляется ионами гелия (или некоторых других элементов), эффективная длина волны которых меньше , чем у электронов. Это позволяет получать изображения, показывающие истинное расположение атом ов в кристаллической решетке материала острия. По этом у автоионные проекторы используются, в частности, для исследования кристаллической структуры и ее дефектов в материалах, из которых могут быть изготовлены такие острия. Растровый туннельный микроскоп (РТМ). В этом микроскопе тоже используется металлическое острие малого диаметра, являющееся источником электронов. В зазоре между острием и поверхностью образца создается электрическое поле. Число электронов, вытягиваемых полем из острия в единицу времени (ток туннелирования), зависит от расстояния между острием и поверхностью образца (на практике это расстояние меньше 1 нм). При перемещении острия вдоль поверхности ток модулируется. Это позволяет получить изображение, связанное с рельефом поверхности образца. Если острие заканчивается одиночным атомом, то можно сформировать изображение поверхности, проходя атом за атомом. РТМ может работать только при условии, что расстояние от острия до поверхности постоянно , а острие можно перемещать с точность ю до атомных размеров. Вибрации подавляются благодаря жесткой конструкции и малым размерам микроскопа (не более кулака), а также применению многослойных резиновых амортизаторов. Высокую точность обеспечивают пьезоэлектрические материалы , которые удлиняются и сокращаются под действием внешнего электрического поля. Подавая напряжение порядка 10-5 В, можно изменять размеры таких материалов на 0,1 нм и менее . Это дает возможность , закрепив острие на элементе из пьезоэлектрического материала, перемещать его в трех взаимно перпендикулярных направлениях с точностью порядка атомных размеров.
Что такое электронный микроскоп: растровый туннельный микроскоп? Значение электронный микроскоп: растровый туннельный микроскоп в энциклопедии Кольера
электронный микроскоп: растровый туннельный микроскоп - К статье ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП
В ЭМ, рассмотренных выше, для фокусировки электронов применяются магнитные линзы. Данный раздел посвящен ЭМ без линз. Но, прежде чем переходить к растровому туннельному микроскопу (РТМ), будет полезно кратко остановиться на двух старых видах безлинзового микроскопа, в которых формируется проецированное теневое изображение.
Автоэлектронный и автоионный проекторы. Автоэлектронный источник, применяемый в РПЭМ, с начала 1950-х годов применялся в теневых проекторах. В автоэлектронном проекторе электроны, испускаемые за счет автоэлектронной эмиссии острием очень малого диаметра, ускоряются в направлении люминесцентного экрана, расположенного на расстоянии нескольких сантиметров от острия. В результате на экране возникает проецированное изображение поверхности острия и находящихся на этой поверхности частиц с увеличением, равным отношению радиуса экрана к радиусу острия (порядка). Более высокое разрешение достигается в автоионном проекторе, в котором проецирование изображения осуществляется ионами гелия (или некоторых других элементов), эффективная длина волны которых меньше, чем у электронов. Это позволяет получать изображения, показывающие истинное расположение атомов в кристаллической решетке материала острия. Поэтому автоионные проекторы используются, в частности, для исследования кристаллической структуры и ее дефектов в материалах, из которых могут быть изготовлены такие острия.
Растровый туннельный микроскоп (РТМ). В этом микроскопе тоже используется металлическое острие малого диаметра, являющееся источником электронов. В зазоре между острием и поверхностью образца создается электрическое поле. Число электронов, вытягиваемых полем из острия в единицу времени (ток туннелирования), зависит от расстояния между острием и поверхностью образца (на практике это расстояние меньше 1 нм). При перемещении острия вдоль поверхности ток модулируется. Это позволяет получить изображение, связанное с рельефом поверхности образца. Если острие заканчивается одиночным атомом, то можно сформировать изображение поверхности, проходя атом за атомом.
РТМ может работать только при условии, что расстояние от острия до поверхности постоянно, а острие можно перемещать с точностью до атомных размеров. Вибрации подавляются благодаря жесткой конструкции и малым размерам микроскопа (не более кулака), а также применению многослойных резиновых амортизаторов. Высокую точность обеспечивают пьезоэлектрические материалы, которые удлиняются и сокращаются под действием внешнего электрического поля. Подавая напряжение порядка 10-5 В, можно изменять размеры таких материалов на 0,1 нм и менее. Это дает возможность, закрепив острие на элементе из пьезоэлектрического материала, перемещать его в трех взаимно перпендикулярных направлениях с точностью порядка атомных размеров.
Соседние слова
Что такое электронные схемы: цифровая схемотехникаЧто значит электронный микроскоп
Что означает электронный микроскоп: историческая справка
Значение электронный микроскоп: обычный просвечивающий электронный микроскоп
↑ электронный микроскоп: растровый туннельный микроскоп ↓
Что такое электронный микроскоп: растровый электронный микроскоп
Что значит электронный микроскоп: техника электронной микроскопии
Что означает электрохимия
Значение эленшлегер, адам готлоб
Однокоренные и похожие слова:
Узнайте лексическое, прямое, переносное значение следующих слов:
- эмбриология человека: половые клетки и оплодотворение - К статье ЭМБРИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА У человека зрелая половая клетка ...
- эмбриология человека: завершение развития плода - К статье ЭМБРИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА В течение последних семи месяцев ...
- эмбриология человека: внезародышевые оболочки - К статье ЭМБРИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА Развитие эмбриона сопровождается образованием нескольких ...
- эмбриология - наука, изучающая развитие организма на самых ранних стадиях, ...
- эмаль - тонкое и прочное стеклообразное покрытие, наплавленное на поверхность ...
- эльсхаймер, адам - (Elsheimer, Adam) (15781610), немецкий живописец и гравер; родился ...
- эль греко - (El Greco) (ок. 15411614), испанский художник греческого происхождения, ...
- электрон - элементарная частица с отрицательным электрическим зарядом, входящая в ...
- электромашинные генераторы и электродвигатели: однофазный асинхронный двигатель - К статье ЭЛЕКТРОМАШИННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ Если один провод ...
- электромашинные генераторы и электродвигатели: асинхронные машины - К статье ЭЛЕКТРОМАШИННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ Многофазные асинхронные двигатели. ...
- электромагнитное излучение - электромагнитные волны, возбуждаемые различными излучающими объектами, заряженными ...
- электролиты: теория межионного взаимодействия - К статье ЭЛЕКТРОЛИТЫ Согласно современным представлениям, основанным на теории ...
- электролиты - вещества, обладающие ионной проводимостью; их называют проводниками второго ...
- электровакуумные и газоразрядные приборы - электронные лампы, используемые для генерации, усиления или стабилизации ...
- мейер, юлиус лотар - (Meyer, Julius Lothar) (18301895), немецкий химик. Родился 19 ...