Лабораторная работа №4. Съемка изображения на CCD камеру. Съемка изображения на пленку
Они имеют большой темновой ток (ток регистрирующийся при отсутствии падающего на детектор сигнала). Этот темный ток возникает от термической активации электрон-дырочных пар, или от света, падающего на детектор без покрытия. Поскольку детекторы в ПЭМ всегда имеюи омический металлический контакт, то проблема со светом минимальна, потому что свет не может пройти сквозь металлическую пленку. Тепловая активация может быть сведена к минимуму путем охлаждения детектора до температуры жидкого азота. Однако, данный шаг нецелесообразен, охлаждение детектора до температуры жидкого азота приведет к осаждению на нем паров масла и загрязнению, поэтому данный вид детекторов не охлаждают и проблема с шумом из-за термической активации остается.
из-за шумов, которые являются неотъемлемой частью полупроводникового детектора, его КЭД довольно низок при низкой интенсивности сигнала, и увеличивается почти до единицы при высокой интенсивности сигнала.
электронный пучок может повредить датчик, особенно в микроскопах с ускоряющим наряжением 300-400 кВ. В этих условиях, легированные p-nдетекторы менее чувствительны, чем поверхностно-барьерные детекторы, потому что обедненный слой находится глубже в Si.
они не чувствительны к низкоэнергетическим электронам, таким как вторичные электроны.
Несмотря на эти недостатки, оба типа Si детекторов являются гораздо более надежными, чем альтернативные сцинтиляционные, которые будут описаны ниже.
Сцинтиллятор-ФЭУ детекторы / ТВ-камеры
Сцинтиллятор испускает видимый свет при ударе электронов из-за того же процесса, катодолюминисценции, которое происходит в люминесцентных экранах. Пока мы смотрим на статическое ПЭМ изображение, мы хотим, чтобы флуоресцентный экран продолжать излучать свет в течение некоторого промежутка времени, после того, как электроны попали на него, в этом случае мы используем сцинтиллятор с длинной задержкой. Если мы хотим выявить с помощью сцинтиллятора быстрые изменения сигнала, как это происходит в СПЭМ, то нам необходимо, чтобы излучение света быстро затухало. В этом случае, мы не используем сцинтилляционные детекторы на основе ZnS. Наиболее подходящими материалами для детектировния быстро изменяющихся сигналов, являются итриево-алюминиевый гранат (YAG) и различные легированные пластмассы и стекла. Эти материалы имеют времена затухания порядка наносекунд, а не микросекунд необходимых для ZnS. Как только входящий электронный сигнал преобразуется в видимый свет, свет от сцинтиллятора усиливается фотоэлектронным умножителем (ФЭУ), прикрепленным к сцинтиллятору через световод. Рисунок 2 показывает схему сцинтиллятор-ФЭУ детектора для детектирования вторичных электронов в ПЭМ, но конструкция используемая для обнаружения прямо рассеянных электронов в СПЕМ практически идентична.
