21. Темнопольний режим.

Метод формування зображення дифрагованим пучком отримав назву темнопольного.

Рисунок 3.25 − Спрощена схема отримання світлопольного (а) та темнопольного зображень (б, в): 1 - освітлювальна система; 2 - зразок; 3 – пучок, що пройшов через зразок; 4 - дифрагований пучок; 5 – апертурна діафрагма

Алгоритм отримання темнопольного зображення можна представити так: мікроскоп налаштовується таким чином, щоб пучок електронів, що проходить через зразок, у точності збігався з оптичною віссю колони (це досягається звичайною юстировкою мікроскопа); зразок орієнтується так, щоб отримати потрібне зображення у світлопольному режимі; створюється необхідний нахил падаючого пучка завдяки регулюванню електромагнітної системи нахилу; дифрагований пучок виводять на вісь колони мікроскопа і далі працюють, як у режимі світлопольного зображення.

Рисунок 3.26 − До пояснення темнопольного режиму

Темнопольний метод формування зображення широко використовується для полегшення інтерпретації мікродифракційної картини багатофазних зразків, при отриманні зображення дефектів пакування тощо.

22. Отримання зображення решітки.

Необхідною умовою для отримання такого зображення повинно бути порівняння розрахунку на основі динамічної теорії з результатами спостереження у приладі. Потрібно знати або вміти підбирати цілий ряд параметрів, а саме: товщину та орієнтацію зразка, прискорюючу напругу, розмір апертурної діафрагми, коефіцієнти аберації лінз, умови фокусування.

Необхідну умову фокусування можна визначити при компенсації помилок, обумовлених сферичною аберацією та дефокусуванням об’єктивної лінзи.

Ця умова відома під назвою шерцерівського фокуса. Недофокусування визначається за співвідношенням

, де λ− довжина хвилі електрона.

Для отримання зображення решітки потрібно виконати такі умови, пов’язані з роботою приладу: колона мікроскопа повинна бути незабрудненою, особлива умова пред’являється до чистоти гармати та області об’єктотримача; прилад повинен бути добре від’юстований, забезпечена стабільна робота гармати та джерел живлення лінз; зразок повинен бути достатньо тонкий і незабруднений; для підвищення яскравості зображення необхідні висока чутливість екрана та висока яскравість пучка (кращі результати забезпечує використання гексаборид-лантанових катодів); апертурна діафрагма повинна мати такий діаметр, щоб не перебільшувати допустимий коефіцієнт сферичної аберації.

23. Ем з магнітостатичними лінзами.

У ПЕМ, описаному вище, магнітний потік створюється завдяки пропусканню електричного струму через обмотки лінз, причому струм подається від спеціальної системи живлення. Ці лінзи отримали назву електромагнітних. Якщо замінити обмотки лінз на постійні магніти, то можна отримати магнітостатичні лінзи. Мікроскоп із такими лінзами називається магнітостатичним і він має ряд переваг, а саме: відпадає потреба у схемах живлення лінз; магнітний потік більш стабільний порівняно зі створеним електромагнітними лінзами; прилад має компактний, малогабаритний розмір.

Конструктивно колона мікроскопа має дві лінзи: об’єктивну і проективну. Зразок розміщається у предметній площині об’єктивної лінзи. Наведення на фокус можна здійснювати трьома способами: переміщенням об’єкта вздовж оптичної осі об’єктива; зміною анодної напруги, внаслідок чого змінюється довжина хвилі електрона, а тим самим - фокусна відстань лінзи; зміною магнітного потоку, який проходить через полюсний наконечник лінзи (щілина у полюсному наконечнику поступово закривається кільцями із феромагнітного матеріалу).