ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра Нанотехнологий

Отчет

о учебной практике

_______________________________в ЛГТУ и технопарке ВГУ___________________________

наименование предприятия, организации

Студент ____________ Климонтов Ю.А___

подпись, дата фамилия, инициалы

Группа _____НИ-13-1____

Руководитель

____ _____________ _________

Ученая степень, ученое звание подпись, дата фамилия, инициалы

Липецк 2014 г.

1. Приборы и оборудование для исследования наноматериалов.

Микроскопы представляют собой приборы, используемые для многократного увеличения рассматриваемых объектов. С помощью этих приборов определяются размеры, форма и строение мельчайших частиц, которые невозможно увидеть невооруженным глазом. Микроскопы – незаменимое оптическое оборудование для таких сфер деятельности, как медицина, биология, ботаника, электроника, геология и, конечно же, нанотехнологии, так как на результатах исследований основываются научные открытия, ставится правильный диагноз, и разрабатываются новые препараты.

Виды микроскопов:

1. Оптические микроскопы

2. Электронные микроскопы

3. Сканирующий зондовый микроскоп

4. Рентгеновские микроскопы

1.1.Оптические микроскопы:

Оптический микроскопиногда называется «световым микроскопом», в нём используют видимыйсвети системулинз, чтобы увеличить изображения маленькихобъектов. Оптические микроскопы являются самыми старыми, нередко и самыми простыми из микроскопов. Однако, новые модели цифровых микроскопов имеют видеокамеру с зарядовой связью, которая даёт возможность исследовать образец и получитьизображениенепосредственно на экране компьютера без применения дорогой оптики, типа окуляров.

Рис 1. Оптическая схема современного микроскопа: A — Объектив B — Галилеевы системы (поворачивающиеся объективы) C — Регулятор увеличения D — Внутренний объектив E — Призма F — Оборачивающая система линз G— Окулярная сетка H — Окуляр

1.2.Электронные микроскопы:

1.2.1. Просвечивающий электронный микроскоп

Обычный просвечивающий электронный микроскоп (ПЭМ) во многом подобен оптическому (световому) микроскопу, но только для освещения образцов в нем используется не свет, а пучок электронов.

Микроскоп предназначен для исследования реальной структуры тонких сечений массивных объектов, порошкообразных, пленочных и других объектов, изучаемых в физике твердого тела, материаловедении, биологии. Среди них – углеродные наноматериалы (нанотрубки, фуллерены), неорганические нанопорошки и пленки, высокотемпературные сверхпроводники, материалы оптоэлектроники и др.

Рис. 2 Схема ПЭМ

Принципиальная схема просвечивающего электронного микроскопа:

1 - источник излучения; 2 - конденсор; 3 - объект; 4 - объектив; 5 - первичное промежуточное изображение; 6 - вторичное промежуточное изображение; 7 - проекционная линза.

1.2.2. Растровый электронный микроскоп

Основа сканирующего электронного микроскопа — электронная пушка и электрооптическая колонна, функции которых состоят в формировании остросфокусированного электронного зонда средних энергий (200 эВ — 50 кэВ) на поверхности образца. Из-за очень узкого электронного луча РЭМ обладают очень большой глубиной резкости, примерно на два порядка выше, чем у оптического микроскопа и позволяет получать четкие микрофотографии с характерным трехмерным эффектом для объектов со сложным рельефом. Это свойство РЭМ крайне полезно для понимания поверхностной структуры образца. Прибор обязательно должен быть оснащен вакуумной системой. Также в каждом РЭМ есть предметный столик, позволяющий перемещать образец минимум в трех направлениях. При взаимодействии электронов с объектом возникают несколько видов сигналов, каждый из которых улавливается специальным детектором. Соответственно, изображения, продуцируемые микроскопом, могут быть построены с использованием различных сигналов, часто нескольких сигналов одновременно.

Рис. 3 Схема РЭМ

Принципиальная схема растрового электронного микроскопа (РЭМ):

1 - катод; 2 - фокусирующий электрод; 3 - анод; 4 - ограничивающая диафрагма; 5 - первая кондесорная линза; 6 - вторая конденсорная линза; 7 - отклоняющие катушки; 8 - стигматор; 9 - конечная (объективная) линза; 10 - диафрагма, ограничивающая размер пучка; 11 - детектор рентгеновского излучения; 12 - усилитель фотоумножителя; 13 - генераторы развертки; 14 - образец; 15 - детектор вторичных электронов; 16 - к отклоняющим катушкам; 17 - управление увеличением; 18 - ЭЛТ.