Растровий електронний мікроскоп РЭММА-2000

Растровий електронний мікроскоп-микроанализатор ідеально підходить для вирішення широкого кола проблем в таких галузях науки і техніки як матеріалознавство, електроніка, геологія, медицина та ін

Високі технічні характеристики в растровому режимі і режимі мікроаналізу дозволяють швидко і якісно вивчити топографію поверхні твердого тіла з одночасним визначенням якісного і кількісного елементного складу методом рентгеноспектрального аналізу.

Рентгеноспектральний аналіз не має собі рівних за локальності (1 год), чутливості (10 — 100 ppm) і швидкості проведення серед неруйнівних методів аналізу для масивних і плівкових зразків.

Прогнозування міцності та експлуатаційних характеристик металів та сплавів, визначення зв'язку між властивостями речовини і особливостями його складу, вивчення кристалічної структури різних дефектів не тільки в металах, але і біологічних об'єктах. Ось неповний коло завдань, розв'язуваних з допомогою микроанализаторов.

Електронний мікроскоп РЭММА-2000 об'єднує функції растрового електронного мікроскопу високого дозволу і рентгенівського мікроаналізатора і використовується для дослідження топографії поверхні різних об'єктів в твердій фазі та проведення рентгеноспектрального аналізу елементного складу речовини по довжинах хвиль та енергій квантів характеристичного рентгенівського випромінювання.

Область застосування мікроскопа: мікроелектроніка та напівпровідникова техніка, машинобудування та матеріалознавство, хімія, геологія, біологія, медицина та ін

Склад і конструктивні особливості

Растровий електронний мікроскоп-микроанализатор РЭММА-2000 складається з наступних блоків і систем:
електронно-оптична і вакуумна системи,
видеоконтрольное пристрій (СКУ),
система рентгенівського мікроаналізу,
контрольні зразки.

Електронно-оптична система — це:
електронна гармата з термоемісійним вольфрамовим катодом з електромагнітної і механічної юстировкою;
двухлинзова конденсорная система з магнітними шунтами для юстирування;
привід для швидкої зміни і встановлення електронно-оптичну вісь апертурної діафрагми;
двухщелевая об'єктивна лінза з низьким коефіцієнтом аберації. Конічна форма магнітопровода забезпечує поєднання прецизійного растрового режиму роботи на робочому відрізку 25 мм з мікроаналізом під кутом виходу рентгенівського випромінювання 40o без порушення черевика лінзи;
двоярусна растрова відхиляюча система, восьмиполюсный стигматор, котушка динамічної фокусування, котушка електромагнітного переміщення растру;
шлюзове пристрій для швидкої зміни катодів без порушення вакууму в камері зразків;
велика камера зразків (296 × 360 × 273) мм3 з портами для детектора вторинних електронів, двох спектрометрів хвильової дисперсії, спектрометра енергетичної дисперсії, шлюзового пристрою, механізму переміщення об'єктів;
пристрій шлюзування зразків діаметром до 100 мм і висотою 18 мм;
програмно-керований механізм переміщення об'єктів.
Вакуумна система:
два дифузійних насоса з водяним охолодженням продуктивністю 700 л/сек і 340 л/с і два форнасоса пластинчато-роторного типу продуктивністю 5 л/сек забезпечують робочий вакуум у гарматі і камері зразків;
азотні пастки на вході дифузійних насосів для зменшення забруднення зразка;
азотна пастка в районі гармати для продовження життя катода;
вакуумний демпфер дозволяє відключати форнасос і тим самим зменшувати вібрації в режимі спостереження і реєстрації зображень високого дозволу;
виносний пульт ручного управління вакуумною системою;
знімні заглушки поділу вакуумного об'єму камери зразків і спектрометрів хвильової дисперсії з прозорими віконцями для виходу рентгенівського випромінювання.
Видеоконтрольное пристрій (СКУ)
СКУ розроблено на основі цифрової техніки та виконує:
оцифрування сигналу з детекторів і накопичення в ОЗП в режимі поточечного накопичення;
повільне накопичення і виведення на екран відеомонітора зображень в телевізійному стандарті, що не вимагає спеціального затемнення приміщення при їх візуальному спостереженні;
висновок на екран монітора інформації про режим роботи мікроскопа
цифровые развертки электронного луча на образце и на экране видеомонитора;
цифровые порты входа — выхода;
доступ ЭВМ к буферному ОЗУ с хранящейся там информацией, обеспечивающей дополнительную обработку видеосигнала (цифровая фильтрация, запись на жесткий диск и вывод кадра изображения на экран монитора ЭВМ);
распечатку кадра изображения на принтере;
компенсация увеличения и вращения изображения при изменении ускоряющего напряжения и рабочего расстояния.
Программное обеспечение
В комплект прибора РЭММА-2000 входят следующие программы управления и обрабатывания информации:
програма управління відеоконтрольним пристроєм;
програма якісного мікроаналізу спектрометрами WD;
програма якісного мікроаналізу спектрометром ED;
програма кількісного мікроаналізу спектрометрами WD масивних полірованих зразків;
програма кількісного мікроаналізу спектрометром ED масивних полірованих зразків;
програми розподілу по профілю і площі спектрометрами WD і ED;
програми документування рентгенівських спектрів і кадрів зображення за допомогою принтера;
комплект тестових програм.
Управління приладом, збір, обробка, візуалізація та зберігання інформації здійснюється персональним комп'ютером.

Контрольні зразки

РЭММА-2000 комплектується наступними контрольними зразками для тестування роботи приладу в режимі вторинних електронів, відбитих електронів і рентгенівського мікроаналізу:
набором тестових зразків для калібрування збільшення електронно-оптичного зображення;
тестовими зразками для вирішення у вторинних і відбитих електронах;
набором тестових зразків для калібрування шкали енергій спектрометрів ED і WD, тестування режиму кількісного мікроаналізу;
В комплект приладу входить універсальний тримач на 45 еталонів для проведення кількісного мікроаналізу.

ТЕХНІЧНІ ПАРАМЕТРИ І ХАРАКТЕРИСТИКИ
Роздільна здатність в режимі ВЕ, нм, не більше 5,0
Діапазон зміни збільшення, крат 10 — 300000
Діапазон зміни прискорювальних напруг, кВ 0,2 — 40 регулювання від 0,2 до 5,0 кВ через 50В, від 5 до 40кВ через 1кВ
Відносна нестабільність прискорюючої напруги за 10 хв, виміряна при 20кВ, не більше 1 × 10-5
Діапазон аналізованих елементів спектрометрами хвильової дисперсії від берилію (4) до урану (92)