• | Печать |

Цель работы: познакомиться с основными методами обслуживания растрового электронного микроскопа, освоить замену катода и чистку цилиндра Венельта, научиться юстировать электроннооптическую систему микроскопа.

Теоретический материал

Замена катода и чистка цилиндра Венельта

Если катод сгорел во время работы и Вам необходимо заменить его срочно, перед заменой катода необходимо дать ему остыть в течение часа.

Во вкладке обслуживание (Maintenance ) выбрать Замена катода (Filament Exchange ) (рисунок 1)

Рисунок 1 – Вкладка обслуживание панели управления микроскопом

В пошаговом меню выбрать п.1 - Напуск воздуха в пушку (Vent the electron gun )

Снять верх колонны микроскопа, освободив доступ к электронной пушке (рисунок 2)

Открыть электронную пушку, извлечь Венельт с помощью устройства извлечения Венельта (рисунок 3)

Закрыть электронную пушку. Разобрать Венельт, почистить, собрать (рисунок 4). Проверить катод. Состояние катода может быть различным (рисунок 5). При работе с катодом на внутренней стороне цилиндра Венельта оседают мелкие частицы сгоревшего W , образуя слой коричневого или синего цвета. От этого слоя необходимо избавиться при помощи чистящих паст. Промывать следует этиловым спиртом или эфиром. После чистки цилиндр Венельта центровку катода относительно цилиндра Венельта контролировать с помощью оптического микроскопа.

Рисунок 2 – Верх колонны микроскопа со снятым кожухом

Рисунок 3 – Открытая электромагнитная пушка

Рисунок 4 – Разборка цилиндра Венельта

Рисунок 5 – Состояние поверхности катода в зависимости от режимов его эксплуатации

Установить собранный цилиндр Венельта в пушку (рисунок 6)

Рисунок 6 – Установка Венельта в пушку

Во вкладке обслуживание запустить откачку в электронной пушке (Evacuate the electron gun )

Установить кожух на электронную пушку

По окончании откачки включить пучок, провести юстировку пушки

Юстировка электромагнитной пушки

Для юстировки используется проводящий образец либо держатель образца

Установить необходимое для образца ускоряющее напряжение

Во вкладке обслуживание (Maintenance ) выбрать Filament Adjustment

(Юстировка катода ) (рисунок 7)

Рисунок 7– Вкладка панели управления микроскопа

Установить ползунок тока накала катода в области Heating Adjustment слева перед оранжевой областью

Установить размер пятна SS =30, увеличение в пределах х30-х300, двигая ползунки Tilt X , Y Shift X , Y и используя функцию ACB добиться максимальной яркости изображения

Временно переместить ползунок тока накала в крайнее левое положение

Медленно перемещая ползунок накала катода вправо, получить осветление изображения (первый пик) т. А (рисунок 8)

Рисунок 8 – Зависимость тока зонда от температуры катода

При дальнейшем перемещении ползунка вправо проявляется изображение, ток накала (L .C .) насыщается, яркость изображения не изменяется.(второй пик - точка насыщения) т. S (рисунок 8)

По достижении точки насыщения слегка вернуть ползунок влево (для продления срока службы катода).

Выбрав малый объект на изображении, сфокусировать изображение при увеличении х10000

Включить Осциллятор (Wobbler ) в меню Tools (Инструменты).

Вращая ручки диафрагмы объективной линзы (рисунок 9), максимально уменьшить смещение изображения, добиться его равномерного пульсирования.

Рисунок 9 – Перемещение микровинтами положения диафрагмы объективной линзы

Увеличить размер пятна SS =90, увеличение х30х300. Яркость и контрастность контролируется кнопкой ACB .

Максимально осветлить изображение с помощью Shift X , Y

Размер пятна SS =30. Максимально осветлить изображения с помощью Tilt X , Y .

Повторять шаги, начиная с п. 10 несколько раз.

После юстировки прибора можно приступать к работе с образцом.

Вопросы для допуска к лабораторной работе

• Опишите строение электромагнитной пушки РЭМ
• Опишите строение колонны РЭМ
• Опишите порядок замены катода
• Опишите порядок юстировки электроннооптической системы микроскопа.

Сценарий лабораторной работы

• Ознакомиться с теоретическим материалом к работе и Правилами техники безопасности
• Включить РЭМ
• Установить образец либо держатель образца
• Заменить катод, провести чистку цилиндра Венельта
• Установить новый катод
• Провести юстировку электроннооптической системы РЭМ
• Извлечь образец
• Выключить РЭМ
• Оформить отчет по работе

Контрольные вопросы

• Какие варианты электромагнитных пушек используются в РЭМ?
• Каким образом происходит фокусировка на образце и каким образцом меняется увеличение? Зависимы ли они друг от друга?
• Какие функции выполняют электромагнитные катушки?
• Какие функции выполняют диафрагмы (апертуры)?
• Что такое осциллятор объективной линзы? Для чего он необходим?