МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Нижегородский государственный университет
им. Н.ИЛобачевского
Р.В. КУДРЯВЦЕВА
ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО ПРОСВЕЧИВАЮЩЕГО
ЭЛЕКТРОННОГО МИКРОСКОПА, ПРИМЕНЯЕМОГО ДЛЯ
ИЗУЧЕНИЯ СТРУКТУРЫ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
Н. НОВГОРОД, 1999
УДК 548.73.187.
Кудрявцева Р.В. Принцип работы и устройство просвечивающего
электронного микроскопа, применяемого для изучения структуры твердых
тел. Нижний Новгород, изд. ИНГУ им. Н И. Лобачевского, 1999, с. 24.
Аннотация
В работе изложены основы электронной оптики (фокусирующее
действие электрических и магнитных полей, устройство электронных линз,
аберрации). устройство и принцип работы просвечивающего электронного
микроскопа в режимах собственно микроскопа, электронографа и
микро дифракции.
Рис. 8. библиография - 3.
Рецензент:
к.ф.-м.н., доцент Портнов В .Н.
Нижегородский государственный университет
им. Н.И. Лобачевского, 1999
-3-
Целью работы является изучение основ электронной оптики
(фокусирующее действие электрических и магнитных полей, устройство
аберрации электронных линз), устройства и принципы работы
просвечивающего электронного микроскопа в режимах собственно
микроскопа, электронографа и микродифракции.
В возможность создания электронного микроскопа легли следующие
свойства электронов:
1.	Малая длина волны ~ 0,05 А, (как следствие высокая разрешающая
способность прибора).
2.	Возможность фокусировки электронов электрическими и
магнитными полями^ На этом свойстве основано устройство
электронных линз.
3.	Способность электронов рассеиваться веществом (как упруго, так и
не упруго) лежит в основе образования изображения в электронном
микроскопе.
4.	И, наконец, способность вызывать флюоресценцию и оказывать
воздействие на фотоэмульсию позволила наблюдать изображение
визуально на экране и фиксировать его на фотопластинке.
1.	Фокусирующее действие электрических и магнитных полей
Электрическое поле. Известно, что электрон, движущийся с
начальной скоростью Vb попадая на границу раздела двух сред, потенциал
которой постоянен, испытывает преломление. Если обозначить скорость
электронов во второй среде V2, то закон преломления может быть записан
sina V2
в виде —— = —аналогичном закону преломления световых волн
sinp Vj
-4-
sina n2 ,	_
—— = —, (а, В - угол падения и преломления, пь щ - показатели
SinP llj
преломления первой и второй сред). Таким образом, если создать в
пространстве распределение эквипотенциальных поверхностей,
конфигурации которых подобны поверхности стеклянных линз в оптике,
то электрон, испытывая преломление на каждой поверхности равного
потенциала, будет плавно менять свою траекторию (в отличие от световых
лучей, траектория которых изменяется скачком) и фокусироваться.
Фокусирующим действием обладают неоднородные электрические поля
аксиальной симметрии. Соответствующее таким полям распределение
эквипотенциальных поверхностей получают с помощью заряженных
электродов, определенной симметрии и геометрии их размещения. На рис.
1а изображена схема трехэлектродной электростатической линзы, которая
используется в качестве источника ускоренных электронов. Линза создает
изображение рабочей части катода - фиктивный катод.
-5-
Ме

Рис. 1. Электронная пушка: а) электрическое поле, создаваемое тремя
электродами - электростатическая линза, б) устройство пушки.
(1 - катод, 2 - фокусирующий электрод; 3 - анод; 4 - наименьшее
сечение пучка - фиктивный катод).
е поле. Устройство электромагнитных линз. Движение
электрона в однородном магнитном поле определяется силой Лоренца и
траектория его движения зависит от угла между начальной скоростью
электрона и напряженностью магнитного поля. В случае произвольного
угла а электрон движется по винтовой линии- Движение электрона вдоль
силовых линий магнитного поля и по окружности (в плоскости
перпендикулярной силовым линиям) радиуса R - —- являются
еН
частными случаями, когда а = 0 и а = 90°. Радиус винта будет
определяться радиальной составляющей скорости электронов, а время
-6-
полного оборота Т =------- не зависит от скорости электронов, т.е.
еН
электроны, обладающие различными скоростями, описывают окружности
разных радиусов за одно и тоже время. Если аксиальные скорости
постоянны (монохроматический пучок), то электроны опишут винтовые
линии и встретятся в одной и той же точке в одно и то же время. Иными
словами, в однородном магнитном поле происходит фокусирование
электронных лучей. Масштаб изображения М = 1. В однородном
магнитном поле будет происходить многократное фокусирование
электронных лучей.
Рис. 2. Траектория электронов в магнитном поле линзы (по Косслетту).
На рис. 2 видно, что движение электронов в магнитном поле приводит
к повороту изображения по отношению к объекту, так как угол поворота
пропорционален силе тока в линзе, для согласования электронно-
микроскопической и микродифракционных картин необходимо провести
его калибровку. Линзами, дающими увеличенное изображение, служат
короткие соленоиды. Магнитное поле короткой катушки является
неоднородным и обладает вращательной симметрией (рис. За), однако
увеличение такой линзы еще мало.
-7-
,а	б	в
Рис. 3. Схема устройства магнитной линзы:
а - короткий соленоид; б соленоид, заключенный в железный
панцирь; в - соленоид, заключенный в железный панцирь с
полюсным наконечником. (1 - обмотка катушки; 2 - железный
панцирь; 3 - щель, заполненная немагнитным материалом; 4 -
полюсный наконечник; 5 - силовые линии магнитного поля).
Эффективными линзами, дающими большое увеличение, являются
короткофокусные линзы. Чтобы уменьшить фокусное расстояние, нужно
увеличить напряженность поля в центре катушки. Для этого катушку
заключают в железный панцирь (рис. 36). Панцирь делают глубоким со
щелью из немагнитного материала. Особенностью такого поля является то,
что радиальная компонента будет больше для точек поля, расположенных
ближе к панцирю. Это объясняет тот факт, что сипа, действующая на
электроны, вышедшие из т. О под большими углами, будет больше, чем на
электроны, вышедшие под малыми углами, т. е. разъясняет природу
фокусировки пучка. Фокусное расстояние линзы:
f = K*°.
i2№
где V - скорость фокусируемых электронов, D - внутренний диаметр
катушки, i - сила тока, N - число витков катушки.
-8-
Дальнейшее уменьшение фокусного расстояния может быть
получено сокращением его внутреннего диаметра без изменения других
параметров, для чего в линзу вводят рфпосные наконечники (рис. Зв)
Формула для фокусного расстояния остается справедливой, D -
внутренний диаметр полюсного наконечника* Такое дополнение позволяет
еще сократить протяженность магнитного поля, и, следовательно,
уменьшить фокусное расстояние. Однако беспредельно сокращать диаметр
полюсного наконечника и увеличивать ток нельзя, т. к. при определенной
напряженности магнитного поля наступает насыщение железа полюсного
наконечника, и дальнейшее увеличение напряженности ухудшает
распределение магнгпного поля (рис. 4). При насыщении боковые ветви
растут быстрее, чем в центре, фокусное расстояние увеличивается.
Рис. 4. Распределение напряженности магнитного поля при токе I < 1насыщ
(а) и I > 1Насыщ (б) (1 - полюсный наконечник).
-9-
2.	Аберрации и искажения электронных линз, разрешающая
способность электронного микроскопа, глубина фокуса
Все оптические системы, в том числе и электронно-оптические,
изображают предмет с некоторыми искажениями, которые и определяют
их разрешающую способность. Все искажения, которые дают электронные
линзы, можно разделить на три вида: геометрические и хроматическая
аберрации, дифракционная ошибка.
Геометрические аберрапии. Геометрические аберрации - это такие
искажения, которые возникают при использовании монохроматического
излучения, но когда в создании изображения участвуют лучи, не только
находящиеся вблизи оптической оси (параксиальные лучи), но и
наклоненные к ней под большим углом (непараксиальные лучи). Эти два
рода лучей фокусируются оптической системой в различных точках,
вызывая искажения полученного изображения. Из геометрических
аберраций наибольшее значение имеет так называемые аберрации третьего
порядка: сферическая аберрация, кома, астигматизм, кривизна поля,
дисторсия.
Из всех видов геометрических аберраций наибольшее значение имеет
сферическая аберрация. В результате сферической аберрации лучи,
падающие на линзу на различных расстояниях от оси, фокусируются в
различных точках оси.
= Ссфа3 - диаметр кружка рассеяния, обусловленный наличием
такой аберрации.
а - апертура, измеряемая отношением половины диаметра отверстия
апертурной диафрагмы к фокусному расстоянию линзы.
Сц - коэффициент сферической аберрации, зависящий от
конфигурации поля линзы;
- 10-
Для колоколообразного распределения поля в случае его оптимальной
полуширины:
где U - ускоряющее напряжение; Но - напряженность магнитного поля.
Для уменьшения сферической аберрации и повышения разрешающей
способности необходимо уменьшить коэффициент Ссф, т. е. повышать
напряженность магнитного поля и уменьшать апертуру. Наиболее простым
оказалось уменьшение апертуры. С этой целью в электронных
микроскопах устанавливают апертурные диафрагмы диаметром отверстия
порядка сотых долей миллиметра» позволяющие получать апертуру
порядка ЗЛО*3 - 6.10’3 радиан.
Хроматическая аберрапия. При рассмотрении геометрической
аберрации пучок рассматривается строго монохроматическим. Однако в
действительности электроны в пучке обладают некоторым распределением
скоростей, как в сечении пучка» так и во времени. Такая неоднородность
скоростей электронов в пучке вызывается: 1) разбросом скоростей при
испускании катодом, 2) флюктуациями ускоряющего потенциала» 3)
потерей скоростей при прохождении через объект. А так как
преломляющая сила линзы зависит от скорости электронов, то электроны
пучка будут преломляться по-разному. Электроны, обладающие меньшей
скоростью, будут преломляться сильнее, фокусное расстояние для них
будет меньше.
ТаКИМ обраЗОМ, На ОСИ ПОЛУЧИМ рЯД фокусов * * ттппгтгпгти
шпбпяжеиия плттс чим t • и и вс । l « ну ющии кру г рассеяния вмесю точки.
Диаметр кружка рассеяния, обусловленный хроматической
аберрацией, можно подсчитать по формуле:
- ll-
где a - апертура» V - средняя скорость электронов, AV - разброс скорости
электронов» Схр - коэффициент хроматической аберрации.
Для оптимального значения полуширины поля коэффициент
Для уменьшения величины кружка рассеяния хроматической
аберрации нужно уменьшить разброс скоростей. Это достигается:
стабилизацией питания катода» ускоряющего напряжения и применением
объектов определенной толщины.
Дифракционная ошибка. Волновая природа электронов, а также
конечные размеры отверстия линзы приводят к тому» что изображение
точечного объекта» даже если все ошибки, описанные выше, были сведены
к нулю, имеет конечные размеры (круг рассеяния с максимумом
интенсивности в центре). Это приводит к ограничению разрешающей
способности. Принято считать два точечных объекта изображенными
раздельно, если минимальная интенсивность на участке между центрами
круга рассеяния не превышает 50 % максимальной интенсивности.
Рис. 5. Схема соотношений интенсивности при определении предельного
разрешения^
-12-
На рис. 5 приведена схема, демонстрирующая соотношение
интенсивности на изображении двух соседних точек: а -- расстояние между
точками меньше предельного разрешения; б - расстояние между точками
равно предельному - d; в - расстояние между точками больше
предельного. Для d можно воспользоваться формулой:
. 0,6 IX
а=-------,
и sin а
где d - разрешаемое расстояние, X - длина волны, п - показатель
преломления, а - апертура.
тт	-	,	,	0,61Х Л
Для электронных лучей п —> 1, a sin <х-> a, d = —— . Как было
а
показано выше d^ = Ссфа\ т е. при уменьшении ос, d^ уменьшается
пропорционально кубу апертуры, при этом d растет, следовательно,
оптимальные условия будут определяться равенством Ссфа* « 0,61 X. Этим
соотношением определяется оптимальное значение апертуры:
Подставляя это значение в d, можно найти оптимальную величину
разрешаемого расстояния:
d=пйпт== мэф5
Ю,01Л
Для электронов с энергией 80 кВ, X = 0,04 А и Ссф - 0,05 см
теоретическое разрешение составляет 3 A, o^nT ~ 10’2 рад.
Практически достижимое разрешение хуже теоретического
вследствие хроматической аберрации и астигматизма. В результате
совместного действия всех аберраций объективной линзы разумная
величина практического разрешения получается 5 - 6 А. Электронные
- 13-
микроскопы высшего класса имеют разрешение 2 А, что позволяет изучать
структуру на атомном уровне. Электронный микроскоп, наряду с большой
разрешающей способностью, обладает также увеличенной глубиной
резкости, которая обусловлена малым значением апертуры: в оптическом -
глубина фокуса составляет 0,2 мкм, а в электронном она в 20 раз больше -
4 мкм. Это означает, что все элементы структуры с разницей по высоте 4
мкм будут находиться в фокусе.
3.	Устройство просвечивающего электронного микроскопа
Электронный микроскоп является сложным электровакуумным
прибором и состоит из основных частей:
•	Электронно-оптической системы микроскопа - колонны
микроскопа.
•	Вакуумной системы, назначение которой создать в колонне
вакуум ~ 10*5 -10* мм рт. ст.
•	Электрической схемы питания, обеспечивающей
электропитание узлов колонны и вакуумной системы.
В электронно-оптическую систему входят осветительная система,
объективная, промежуточная, проекционная линзы и фотокамера.
Осветительная система электронного микроскопа - та часть прибора,
которая создает и формирует пучок, освещающий объект. Она состоит из
электронной пушки и конденсора. Основными требованиями,
предъявляемыми к осветительной системе, является создание пучка
электронов необходимой интенсивности и обеспечение необходимого
апертурного угла осветителя. Это достигается применением двойного
конденсора, состоящего из двух линз.
- 14-
Электроняая пушка состоит из V - образного вольфрамового катода 1,
направляющего электрода 2, анода 3 (рис. 16). Эмиссия электронов
определяется:
_ь
J, = AT2eT,
где А и b - эмпирические константы, причем b определяется работой
выхода электрона» Т - абсолютная температура.
Эмиссия, главным образом, контролируется накалом нити. Для
вольфрамовой нити обычная рабочая температура 2200°С.
Направляющий электрод, окружающий нить катода, находится под
отрицательным потенциалом, несколько большим, чем потенциал катода.
Между катодом и направляющим электродом включено регулируемое
сопротивление, которое позволяет изменять потенциал направляющего
электрода - потенциал смещения. Смещение играет роль ограничителя
диафрагмы. Между катодом и анодом ускоряющее напряжение до 100 кВ,
анод находится под потенциалом земли. Данная система является
электростатической трехэлектродной линзой. Апертурным углом такой
системы будет являться половина угла, под которым виден фиктивный
катод с осевой точки в плоскости объекта (рис. 6а). Вообще говоря,
осветительная система, состоящая только из одной пушки, может
обеспечить работу микроскопа. Однако она будет несовершенна: имеет
большую апертуру. Кроме того, условия работы осветительной системы
должны быть различны в соответствии с характером исследования. В этом
же случае имеется лишь один путь регулировки освещения - изменение
потенциала смещения. Поэтому вводят конденсорную линзу.
- 15-
а	б	в
Рис. 6. Схема различных режимов освещения объекта: а) включена только
электронная пушка, ее апертура оц»; б) осветительная система с
однолинзовым конденсором; в) с двухлинзовым конденсором. (1 -
фиктивный катод, 2-1 конденсорная линза, 3 II копденсорная
линза, 4 - плоскость объекта).
Однолинзовый и двухлинзовый конденсоры. При применении
однолинзового конденсора апертура осветителя будет зависеть от
преломляющей сипы конденсорной линзы, т е. режим освещения можно
менять за счет изменения ее фокусного расстояния. На рис. 66 показаны
различные режимы освещения объекта с помощью однолинзового
конденсора. режим точной фокусировки, когда фокус линзы совпадает с т
О в плоскости объекта, недофокусировки и перефокусировки.
-16-
Возможность такой осветительной системы, состоящей из
электронной пушки и конденсорной линзы, уже гораздо больше - апертура
может изменяться в достаточно больших пределах как за счет изменения
потенциала смещения, так и за счет изменения преломляющей силы
конденсорной линзы.
Используя обычную однолинзовую конденсорную систему, получают
диаметр пятна, сфокусированного на образце, 5.10'3 см - 50 мкм. В
процессе работы происходит загрязнение объекта, а также его
повреждения в той области, которая бомбардируется электронами.
Поэтому очень важно ограничить освещаемую область объекта.
Целесообразно освещать лишь тот участок объекта, который соответствует
изображению на экране. Размер этого участка при обычных размерах
экрана и увеличении порядка 50.000 составляет 1 - 2 мкм. Такой размер
освещаемого участка можно получить, применяя короткофокусную
конденсорную линзу, но при этом апертура пучка окажется довольно
значительной. Поэтому в осветительную систему микроскопа вводят еще
одну конденсорную линзу. Эта линза проектирует изображение
фиктивного катода диаметра 1 мкм на плоскость объекта приблизительно с
увеличением в 2 раза, что приближает к параксиальному освещению (рис.
6в).
Объективная линза. Вторым узлом электронного микроскопа после
осветителя является объективная линза, свойствами которой определяется
качество изображения. Объективная линза является короткофокусной
линзой и создает первичное изображение объекта. Ток объективной линзы
является оптимальным и соответствует току фокусировки. На примере
объективной линзы рассмотрим ход лучей и построение изображения (рис.
7). Для получения изображения крайней точки объекта А используем луч
параллельно оптической оси, он преломляется в фокусе линзы и луч,
идущий через оптический центр линзы, он не преломляется:
-17-
Рис. 7. Ход лучей в объективной линзе. (1 - плоскость объекта, 2 -
объективная линза, 3 - задняя фокальная плоскость объективной
линзы, 4 - апертурная диафрагма, 5 - плоскость изображения).
Изображение действительное и обратное (магнитным вращением
изображения пренебрегаем).
Апертура объектива ро6 определяется крайним лучом со стороны
объекта, который еще участвует в создании изображения.
Оптимальные характеристики объективной линзы:
Роб = (5 - 3)10'3 рад; f ~ 2,5 - 3 мм; Lo ~ 2,5 - 3 мм; Li - 45 мм
Увеличение объектива порядка 200.
Промежуточная и проекционная линзы. Каждая из них дает
дополнительное увеличение, поэтому применение двух вместе дает
максимальное увеличение. Промежуточную линзу снабжают полюсным
наконечником. При этом полюсный наконечник может быть введен в
воздушный зазор линзы или выведен. В связи с этим требуется провести
калибровку увеличения микроскопа как с полюсным наконечником, так и
-18-
без него при разных значениях тока, текущего через катушку линзы и
разных значений ускоряющего напряжения.
Фотокамера позволяет визуально наблюдать изображение на
светящемся экране или фотографировать его на фотопластинку.
4, Практические режимы работы
просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ)
Для изучения реальной структуры кристаллов наиболее широкое
применение нашли прямые методы исследования, когда в электронный
микроскоп помещается исследуемый образец (в отличие от косвенного
метода - метода реплик, когда в микроскопе изучается реплика - отпечаток
с исследуемого объекта). В случае кристаллического образца
существенную роль в формировании изображения оказывает дифракция
электронов на образце. Кроме того, дифракционная картина дает
дополнительную информацию о структуре объекта
Рассмотрим практические режимы работы ПЭМ. Таких режима три:
когда микроскоп работает в режиме собственно микроскопа, в режиме
электронографа, позволяющего получать дифракционную картину пЯъртггя
и « пржимр микро дифракции, па рис. ба и бо приведены схемы,
иллюстрирующие два первых режима.
Трехэлектродная линза - электронная пушка (на рисунке не
представлена) создает изображение катода (фиктивный катод).
Конденсорная линза фокусирует электронный пучок на предметную
плоскость объекта Пройдя через объект, электронные лучи попадают в
объективную линзу, которая создает первичное изображение объекта
Плоскость изображения объективной линзы является предметной
плоскостью для промежуточной линзы, которая формирует II
изображение. Следующая проекционная линза создает конечное
- 19-
изображение объекта, которое наблюдается на смотровом экране и может
быть зафиксировано на фотопластинке. В этом случае увеличение
конечного изображения определяется произведением увеличений
объективной, промежуточной и проекционной линз.
а
Рис. 8. Схема работы микроскопа в режимах:
а) микроскопа; б) электронографа. v
-20-
Чтобы получить непрерывную область увеличений обычно работают с
фиксированным током в проекторе и меняют увеличение, изменяя ток
только в промежуточной линзе. В задней фокальной плоскости
объективной линзы возникает дифракционная картина объекта. В этой же
плоскости помещают апертурную диафрагму, перемещая которую можно
пропускать первичный луч или нужные дифракционные лучи,
принимающие участие в формировании изображения. Интенсивности и
фазовые соотношения лучей, прошедших через апертурную диафрагму,
будут определять дифракционный контраст на изображении объекта. В
методе реплик апертурная диафрагма также существенно определяет
контраст изображения.
На рис. 86 представлена схема работы электронного микроскопа в
режиме электронографа. Бели выключить все линзы кроме конденсорной,
то дифракционная картина, которая возникает при дифракции электронов
на кристаллической решетке объекта, может быть сфокусирована на
экране прибора (конденсорная линза работает в режиме длиннофокусной
линзы). Обязательным условием наблюдения дифракции на экране
является отсутствие на оси прибора диафрагм, поэтому с пути пучка
апертурную диафрагму и полюсный наконечник необходимо убрать.
Режим микродифракции заключается в получении изображения и
дифракционной картины выбранного участка и осуществляется
последовательным выполнением следующих операций.
1.	Вводят в пл. I изображения диафрагму поля зрения и перемещая
образец выделяют диафрагмой интересующий участок. Получают
его изображение.
2.	Убирают апертурную диафрагму.
3.	Перефокусируют промежуточную линзу так, чтобы задняя
фокальная плоскость объективной линзы была для нее предметной
-21-
плоскостью, тогда йа экране получают дифракционную картину от
избранного участка» т. к. дифракционные лучи от других участков’
отсекаются диафрагмой поля зрения. Фотографируют
дифракционную картину.
Этот метод является очень ценным, т. к.:
1.	Дает непосредственную корреляцию между морфологическими и
кристаллографическими данными для малых участков.
2.	Необходим для получения оптимальных условий дифракции и
контраста изображения (метод дифракционного контраста).
3.	Для исследования многофазных образцов.
5. Вакуумная система электронного микроскопа
Поскольку электроны сильно рассеиваются молекулами воздуха, в
колонне электронного микроскопа необходимо поддерживать высокий
вакуум - ЗЛО’5 - 5.10*6 мм рт. ст. Эту функцию выполняет вакуумная
система. Обычно вакуумная система состоит из форвакуумного
вращательного насоса, высоковакуумного насоса (иногда их два один
предназначен для откачки на высокий вакуум электронной путпки, другой
для откачки остальных узлов колонны), системы клапанов (на
форвакуумной и высоковакуумной линиях), трубопроводов, датчиков для
измерения предварительного, высокого вакуума и вакуумметра.
При работе на электронном микроскопе следует руководствоваться
общими правилами работы с вакуумной техникой и устройством
вакуумной системы микроскопа.
6. Контрольные вопросы
1.	Работа 3-х электродной электростатической линзы.
2.	Устройство электронной пушки (техническое решение),
3.	Вывести уравнение скорости и длины волны электронов через
ускоряющий потенциал.
4.	Фокусирующее действие электромагнитной линзы.
5.	Устройство электромагнитной линзы.
6.	В чем особенность ятгектппмягнитнкту тгинэ пп гпявприию г .»инза
. .»П НЦ.'ГММ <> MUhpVChOdii;
7.	Разрешающая способность электронного ьшкроскопа, чем она
ограничена.
8.	Меры борьбы со сферической и хроматической аберрациями.
9.	Работа электронного микроскопа в режиме собственно микроскопа.
10.	Работа электронного микроскопа в режиме электронографа.
11	Работа электронного микроскопа в режиме микродифракции.
12.	Электронная оптика - малоугловая оптика. Каким образом решается
задача достижения малой апертуры электронного пучка, освещающего
объект?
а)	апертура электронной пушки;
б)	апертуры однолинзового и двухлинзового конденсоров
(преимущества двухлинзового конденсора);
13	Объективная линза и ее апертура.
14	. В чем состоит калибровка электронного микроскопа?
7.	Задание
При работе на электронном микроскопе следует соблюдать правила
техники безопасности, которые изложены в инструкциях, имеющихся в
-23-
лаборатории электронной микроскопии. Студенты обязаны изучить их и
после инструктажа, проведенного преподавателем, получить допуск к
работе (сделать запись в журнале по технике безопасности).
1.	Разобрать устройство и правило работы вакуумной системы
электронного микроскопа.
2.	Разобрать устройство пульта управления электрической схемы
питания электронного микроскопа.
3.	Подготовить электронный микроскоп к работе получить в колонне
высокий вакуум.
4.	Включить электропитание колонны микроскопа. получить
электронный пучок.
5.	Ввести в камеру объекта образец, предложенный тфепод*явателем
(система шлюзования).
6.	Получить сфокусированное изображение объекта при различных
увеличениях. Проанализировать при этом функции конденсорнои.
объективной, промежуточной и проекционной линз.
7.	Перейти к режиму работы электронографа.
8.	Перейти к режиму работы ьшкродифракции.
9.	Используя тест объект (реплика с дифракционной решетки),
проверить калибровочную таблицу увеличении при нескольких
значений тока промежуточной линзы с полюсным н;жоисчник<»м и бе?
него.
10.	Используя тест - объект (кристаллы MgO.<). проверить калибровочную
таблицу угла вращения при нескольких значениях тока
промежуточной линзы с полюсным наконешгиком и без него.
11.	Освоить процедуру фотографирования.
12.	Выключить электронный микроскоп.
-24-
8.	Литература
1.	Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия.
Уманский Я.С., Скоков Ю.А., Иванов А.Н., Расторгуев Л.Н. М.:
Металлургия. 1982. 632 с.
2.	Хирш П., Хови А., Николсон Р., Пэшли Д., Уэлан М. Электронная
микроскопия тонких кристаллов. М.: Мир. 1968. 540 с.
3.	Томас Г. Электронная микроскопия металлов. М. Ин. Лит. 1963. 344 с.
Римма Васильевна Кудрявцева
ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО ПРОСВЕЧИВАЮЩЕГО
ЭЛЕКТРОННОГО МИКРОСКОПА, ПРИМЕНЯЕМОГО
ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ СТРУКТУРЫ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
Подписано в печать 12.01.2000 г. Формат 60X84 1/16.
Бумага газетная. Печать офсетная. Усл.-печ. л. 1,5.
Тираж 100 экз. Заказ 146.
Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского,
603600, ГСП-20, Н. Новгород, пр. Гагарина, 23.
Типография ННГУ, Н. Новгород, ул. Б. Покровская, 37.