высокий |
Вакуум |
низкий |
низкое |
Давление |
высокое |
большая |
Зарядка |
малая |
высокая |
Яркость |
низкая |
Рисунок 2 – Взаимосвязь параметров давления, зарядки и яркости
Нанесение проводящих покрытий
Многие образцы являются диэлектриками и не проводят электрический ток, а для отвода с поверхности электрического заряда, образующегося при электронной бомбардировке, их требуется напылять электропроводным слоем, использовать низкие рабочие напряжения, либо режим работы в низком вакууме.
Наиболее подходящий элемент – углерод, имеющий минимальный рентгеновский спектр, причем с низкой энергией.
Но он не идеален вследствие низкого выхода вторичных электронов. Поэтому предпочтительнее использовать металл с высоким выходом вторичных электронов, т.е. золото или золото-палладиевый сплав (с тонкой зернистой структурой). Однако такое напыление не очень пригодно для рентгеноспектрального анализа в отраженных электронах.
В таблице 1 приведен выбор материала покрытия в зависимости от цели исследования.
В данной работе предлагается использовать напыление металла для исследования морфологии биологических объектов в режиме высокого вакуума.
Метод ионного напыления в низком вакууме используется для получения проводящих слоев из благородных металлов на образцах для РЭМ (рисунок 3). С помощью форвакуумного насоса откачивается воздух до давления 10 Па. На мишень подается высокое напряжение, в камере начинается газоразрядный процесс и мишень из металлической фольги бомбардируется атомами воздуха или аргона, которые выбивают из нее атомы металла. Эти атомы осаждаются на поверхности образца и образуют слой металла, толщина которого определяется током разряда и временем напыления. Для подавления разогрева образца ( при бомбардировке их электронами) катод и анод располагают коаксиально, над которыми располагают также коаксиально магнит (устройство магнетронного типа).
Таблица 1 – Выбор материала покрытия
Цель исследования |
Материал покрытия |
Наблюдение во вторичных электронах |
Au, Pt, Au-Pd |
Наблюдение в отраженных электронах |
C |
Элементный анализ |
C, Al, Au |