Лабораторная работа №5. Получение STEM изображения, коррекция астигматизма. Получение светлопольного и темнопольного изображения в STEM режиме
Светлопольное СПЭМ изображение
Формирование изображения в сканирующем режиме в корне отличается от формирования изображения для ПЭМ, работающей со статическим пучком. В ПЭМ, мы выбираем часть электронов, выходящих из области образца и проецируем их распределение на экран. Принцип формирования изображения при сканировании показан на рисунке 3. Мы сканируем пучком по образцу, с помощью управлением наклоном пучка катушками сканирования; такие же катушки используются для синхронного сканирования дисплея компьютера электронным пучком. Детектор электронов действует как интерфейс между электронами, приходящими от образца и изображением на экране дисплея. Поскольку для создания изображения на экране компьютера, сканирования может содержать до 2048 линий сканирования, то весь процесс создания СПЭМ изображений гораздо медленнее, чем обычных ПЭМ изображений.
Основной принцип этого процесса точно такой же, как и в любых дургих приборах основанных на сканировании образца, таких как СЭМ или СТМ (сканирующая туннельная микроскопия). Необходимо помнить, что для формирования светлопоьного ПЭМ изображения, мы помещаем диафрагму в плоскости где образуется дифракционная картина и позволяем пройти через нее в систему формирования изображения, только электронам прямого пучка. В режиме СПЭМ мы используем электронный детектор, точно так же, как диафрагму в обычном ПЭМ режиме: мы позволяем попасть в детектор только тем электронам, в которых хотим сформировать изображение. Таким образом, мы вставляем детектор светлого поля (полупроводниковый или сцинтиллятор-ФЭУ) на оптическую ось микроскопа и он отбирает только электроны прямого пучка, независимо от того, в каком месте луч сканирует образец, как показано на рисунке 4.A. Таким образом, изменения сигнала прямого пучка проходят от детектора через систему усиление для модуляции сигнала на дисплее компьютера, и таким образом, создается светлопольное изображение, как и показано на рисунке 4.D.
Этот детектор в ПЭМ мы физически не можем в заднюю фокальную плоскость объективной линзы, чтобы сформировать СПЭМ изображение, потому что он будет мешать апертурной диафрагме объективной линзы. Поэтому, данный детектор обычно помещается в сопряженную плоскость к стационарной дифракционной картине (рис. 4.B). Поэтому, когда вы формируете СПЭМ изображение в микрскопе, вы работаете на ПЭМ в режиме дифракции и вставьте детектор в камеру просмотра ПЭМ, выше или ниже (в этом случае вы поднимаете) флуорисцентного экрана. Стационарная дифракционная картина попадает на детектор и сигнал поступает на дисплей.
