Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
крэм.docx
Скачиваний:
164
Добавлен:
18.03.2015
Размер:
2.18 Mб
Скачать

30. Длина волны электронов для ускоряющих напряжений 100кВ, 200кВ

Вычисления показывают, что при ускоряющем напряжении 100 кВ длина волны электронов равна 0,037 ангстрема, то есть имеет величину намного меньшую по сравнению с межатомным расстояниям в кристаллах.

Релятивисткая поправка к длине волны l при ускоряющем напряжении 50 кВ составляет 2%, тогда как при 200 кВ она достигает 10%.

Ускоряющее напряжение, кВ

100

200

Длина волны без учета релятивисткой поправки, ангстрем

0,0386

0,0273

Скорость электронов относительно скорости света, (v/c)

0,5482

0,6953

Длина волны с учетом релятивисткой поправки, ангстрем

0,037

0,0251

31. Устройство электромагнитной линзы, количество линз в современных пэм.

Для иллюстрации путей прохождения лучей через электромагнитную линзу обычно используют аналогию с прохождением света через выпуклую оптическую линзу. При таком подходе изображение электронного пучка проходящее через совершенную линзу точно фокусируется в фокальной плоскости, где регистрируется изображение. Вместе с тем в реальной линзе апертурный угол b , в отличие от изображенного на рисунке, имеет очень малую величину порядка нескольких градусов. Поэтому реальный электронный пучок, проходящий через магнитную линзу, имеет намного меньший диаметр, по сравнению с изображением, представленным на рисунке.

Основными составляющими ПЭМ являются электронная пушка, линзы, фотокамера и вакуумная система.

В современном микроскопе 6 линз.

32. Функции линз в просвечивающем электронном микроскопе.

1 - вольфрамовый катод;

2 – цилиндр Венельта;

3 - анод;

4 – первая конденсорная линза, создающая уменьшенное изображение источника электронов;

5 – вторая конденсорная линза, которая переносит уменьшенное изображение источника электронов на образец;

6 - образец;

7 - апертурная диафрагма объективной линзы;

8 – объективная линза;

9, 10, 11 система промежуточных и проекционной линз;

12 - люминесцентный экран, на котором формируется изображение.

Система линз в просвечивающем электронном микроскопе отвечает за многие важные функции, такие как освещенность объекта исследований, увеличение и фокусировка изображения, формирование светлопольного и темнопольного изображений, получение картины микродифракции, а также за разрешение микроскопа.

33. Закон Ричардсона

В электронной пушке, в качестве источника электронов обычно используют один из трех вариантов: вольфрамовый катод, катод из гексаборида лантана, катод полевой эмиссии. По принципу работы, первые два из них относятся к термоэмиссионным источникам, тогда как третий называется автоэмиссионным.

В термоэмиссионных катодах испускание электронов начинается после нагрева материала катода до такой температуры, при которой электроны преодолевают потенциальный барьер, разделяющий поверхность и вакуум. Этот барьер называется «работой выхода» и имеет величину несколько электронвольт.

Зависимость плотности тока J от температуры T (в градусах Кельвина) описывается законом Ричардсона:

J = AT2exp(-Ф/kT)

где к – постоянная Больцмана (8,6х10-5 эВ/K); А – «константа» Ричардсона в единицах А/м2К2, зависящая от материала, Ф – энергия потенциального барьера в электронвольтах.

Из этого соотношения следует, что испускание электронов и формирование электронного пучка начинается только тогда, когда источник нагрет до такой температуры, при которой величина kT сопоставима с энергией потенциального барьера. Однако, если величина kT достигает несколько электронвольт, то большинство материалов либо плавится, либо испаряется. Поэтому, в термоэмиссионных источниках используют либо материалы с высокой температурой плавления, либо с очень малой работой выхода. На практике применяют либо вольфрам имеющую высокую температуру плавления 3660 К, либо гексаборид лантана (LaB6), имеющий низкую работу выхода.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]