Детектор медленных вторичных электронов.

Относительное количество вторичных и отраженных электронов, улавливаемых детектором, регулируется напряжением смещения на детекторе. Типичный детектор состоит из цилиндра Фарадея (заземленного металлического экрана, полностью защищающего внутреннее пространство от посторонних электростатических влияний) с сеткой, к которой приложено напряжение смещения в интервале (+250) ... (-30) В.

Положительное напряжение служит для сбора вторичных электронов (с низкой энергией и скоростью), но не влияет на траекторию отраженных электронов. При повышении напряжения смещения захватывается более значительное количество вторичных электронов. Если напряжение смещения сделать отрицательным, то вторичные электроны не достигают детектора, а улавливаются только отраженные электроны. Минимального попадания в детектор отраженных электронов можно достичь наклоном его на угол, при котором прямолинейная траектория электронов не проходит внутри коллектора.

Электроны, проходящие через сетку коллектора, ускоряются до такой степени, что их энергии становится достаточно для активации сцинтиллятора и образования светового излучения. Световод, присоединенный к сцинтиллятору, передает световое излучение к фотоумножительному устройству, где оно преобразуется в электрические сигналы, используемые для модуляции яркости электроннолучевой трубки. Хотя детектор вторичных электронов также может быть использован для сбора отраженных электронов (путем передвижения и изменения напряжения смещения на сетке), более эффективно применение двух отдельных детекторов.

Механизм формирования контраста изображения.

Формирование контраста в РЭМ определяется разностью детектируемых сигналов от соседних участков образца, чем она больше, тем выше контраст изображения. Контраст зависит от нескольких факторов: топографии поверхности, химического состава объекта, поверхностных локальных магнитных и электрических полей, кристаллографической ориентации элементов структуры. Важнейшими из них являются топографический, зависящий от неровностей поверхности образца, а также композиционный, зависящий от химического состава. Уровень контраста определяется также и эффективностью преобразования падающего на детектор излучения, которое создает сигнал на его выходе. Если получаемый в итоге контраст недостаточен, то его можно повысить, увеличив ток зонда. Однако большой поток электронов в силу особенностей электронной оптики не может быть хорошо сфокусирован, то есть диаметр зонда возрастет и, соответственно, снизится разрешающая способность.