非对称磁透镜的电子光学参量

本文研究了S/D=0.2～1.0(间隔O.1),其中D=1/2(D_1+D_2);D_1/D_2=5,10,20;Yr/(NI)～2=0.004～0.024(间隔0.002)的非对称磁透镜。得到了轴上磁场的相对分布,轴上磁场强度的最大值及最大值的位置。描绘了非对称磁透镜中典型的旁轴电子轨迹。计算了完整的高斯光学参量及最重要的象差系数——球差系数和色差系数。讨论了物方特性和象方特性的差异。这些结果为扫描电子显微镜和电子探针系统的设计提供了数据资料。     

光纤探针镀膜的扫描电镜检测

扫描近场光学显微镜（ＳＮＯＭ）是一种新型高分辨率光学显微镜。它突破了传统的光学显微镜所受到的衍射极限，可在超高光学分辨率下进行纳米尺度的光学成像。已报道的近场光学显微镜的分辨率已达１０ｎｍ。因此，近场光学显微镜将在物理、化学、生物学及材料科学等领域有...     

一种用扫描电镜制作表面纳米结构的方法

提出了一种用扫描电镜制作表面量子点、纳米孔和纳米线阵列的方法,该方法是在数字式扫描电镜的阴极自偏压电路中串联一个可控的负电压发生器,其内阻远小于自偏压电阻;用扫描电镜本身的行扫描时钟信号作为控制信号,经倍频和放大,加到电子枪栅极上控制电子束的通断,使电子束由连续扫描变为规则的点、线扫描,不需用模板即可以"直写"方式在涂有电子束光刻胶(PMMA)的样品上实现点、线曝光,形成周期性量子点、纳米孔和纳米线阵列.     

电磁六极透镜场分布的边缘效应

电磁六极透镜场分布的边缘效应木崇俊窦菊英陈尔纲（云南大学物理系，昆明６５００９１）电子显微镜发展到现在，分辨率的提高受到电子透镜球差的严重限制。矫正球差成为电镜发展中亟待解决的问题，对矫正球差已有几种方案，其中用电磁六极透镜系统矫正球差是比较可行的方...     

STEM的聚光物镜与电子收集效率

在原子分辨率的STEM中,采用聚光物镜,并把样品放在第一焦点上,环形探测器放在第二焦点后(图一)。计算了聚光物镜的有关参量、样品原子对电子的弹性散射和非弹性散射微分截面及样品位置误差对电子收集效率的关系。用Glaser钟形分布公式.解出平行入射电子的轨迹方程,求得第一焦点坐标Z_(?)第二焦点坐标Z_(12),角放大率M随透镜强度k_2的变化。用Wentzer模型,得到在10~5V加速电压下,碳(C)原子、金(Au)原子对入的电子的弹性散射和非弹性散射微分截面∑e、∑i(图二)。可以看出,当角度α 4×10~2时.非弹性散射电子已极少了。在此基础上,选择了环形探测器的位置及K~2=3.25时样品的准确位置和环形探测器的合理尺寸(图一)。当样品不能准确地放在设计位置时,为了保证分辨率不变,需调整K~2使第一焦点恰好在样品的实际位置上。K~2的变化不仅使第二焦点变动,还使角放大率变化,由此影响到收集效率。以上面的设计为例,计算了当样品位置偏离准确位置(Z_(?)=-0.0248CM)±50μm时,环形探测器对弹性散射电子的收集效率的显著影响(图三)。     

六极球差矫正系统

从Scherzer1936年提出了关于旋转对称电磁透镜的球差不可能靠其本身场分布的设计而消除的理论以来,电子透镜的球差一直是限制电子显微镜分辨率的根本因素。虽然也有过一些采用非对称电子光学系统或其他方法矫正球差的工作,其中包括Scherzer本人建议的八极球差校正系统,但一直未能在高分辨率电镜上获得应用。近几年来,Crewe及其他一些人又提出了用六极透镜矫正球差的想法。在文献中Crewe证明了单一的六极透镜或两个六极透镜串连使用均不能形成矫正球差的条件。然而如果在两个六极透镜之间,装一弱的旋转对称透镜(图1)则可达到对矫正三级球差的条件。但三级以上像差的影响如何尚不清楚。本文详细推导了图1所示系统的三级像差及为矫正物镜固有三级像差的条件,并在Commodore—64微机上设计了计算该系统三极像差的程序“Sextupole—1”及计算包括三级像差在内直到五级以上像差的程序“Sextupole—2”。“Sextupole”—2程序还可用于同时计算矫正系统的各参数对实际矫正效果的影响。     

近场光学中成象衬度机制的研究

本文从理论上研究了收集式近场光学显微镜中的成角衬度问题。采用三维时域有限差分法计算了光学近场区域亚波长尺度的电磁场分布。计算表明;利用ｐ偏振光成象可以得到样品的形貌衬度,而利用ｓ偏振光成象可以得到样品形貌的边缘象。该结果为近场光学显同镜中的图像解释及新仪器的开发提供了理论依据。     

国产扫描电镜上安装X线能谱仪

扫描电子显微镜所成的像是由分解为近百万个的像元逐点依次记录而成的,因而使它在观察表面形貌的同时可进行成分和元素的分析。对于三透镜式扫描电子显微镜,还可以通过电子通道花样进行结晶学研究[1]。近几年,对一台八十年代初国产的BSM-25型扫描电子显微镜作了几方面的改进工作,其中包括高压纹波的减小、高亮度阴极的使用等措施[2,3],使原来15nm的极限分辨率提高到6nm左右;另外在自行研制的YWD-1A型扫描电镜上又进行了低真空条件下的高能电子反射衍射仪研究实验,成功地对一些材料的表面结构进行了分析确定[4]。近来,经过设计,在BSM-25…     

尖端场发射系统形状系数β的计算

目前利用场发射原理,制成的场发射电子枪(FEG)和液态金属离子源(LMLS),因具有束斑小,亮度高,寿命长和能量分散小等特点,将为人们所关注。现在FEG已被广泛应用于SEM,STEM,电子束曝光和俄歇电子谱仪等各种大型电子光学仪器;LMIS也在离子注入,离子束刻蚀,离子束曝光和二次离子谱仪等表面分析仪器和表面微加工等技术中获得广泛应用。在FEG和LMIS的制作和应用中,仍有许多承待解决或改进的问题。较精确的计算系统的形状系数β值就是其中之一。我们知道,不论是FEG的发射电子流还是LMIS的发射离子流都是由发射尖端的电场强度ε决定的。而ε首先由所加电压u_0决定,其次与尖端的几何形状及尖端到吸取极的距离有关。由于     

高分辨率热场发射显微镜(HRTFEM)

1937年E.W.Müller[1]发明了场发射显微镜(FEM),直到最近[2],人们一直认为FEM的分辨力只能在2nm上下,因而不能像场离子显微镜(FIM)那样可以分辨原子[3]。我们认为FEM的分辨力在理论上可以接近0.1nm,2nm并不是FEM的理论极限,而是人们在实际上一直未能用FEM所超过的水平。其原因在于人们对FEM成像中空间电荷的影响认识不足。众所周知,场发射电流密度比热发射电流密度大几个数量级,因而场发射电流在尖端前面所形成的空间电荷比较严重。在FEM中,图像是由尖端上电子云分布的投影形成的,空间电荷的存在必然干扰甚至屏蔽表面电子云的分…