Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"MICHAŁ KRYSZTOF"

Modelowanie numeryczne przepływu elektronów w warunkach niskiej próżni

Czytaj za darmo! »

Opracowanie nowych typów systemów detekcyjnych do skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) wiąże się z potrzebą wyznaczania torów elektronów w przestrzeni trójwymiarowej. Zadanie to staje się o wiele trudniejsze w wypadku tzw. mikroskopu o zmiennym ciśnieniu (Variable Pressure SEM), gdzie przepływ elektronów w polu elektrycznym (i ewentualnie magnetycznym) może się odbywać w warunkach wys[...]

Modelowanie numeryczne rozpływu elektronów w skaningowym mikroskopie elektronowym o zmiennym ciśnieniu

Czytaj za darmo! »

Skaningowy mikroskop elektronowy o zmiennym ciśnieniu gazu w komorze przedmiotowej VP SEM (ang. Variable Pressure Scanning Electron Microscope) jest instrumentem przeznaczonym do obrazowania preparatów dielektrycznych lub zawierających składniki o wysokiej prężności par, bez konieczności ich specjalnego przygotowania. Jest to możliwe dzięki obecności w komorze przedmiotowej gazu, o dostosowanym do preparatu składzie i ciśnieniu, czasem przekraczającym 10 hPa. Zbyt intensywny przepływ gazu do kolumny elektronooptycznej uniemożliwiają dwie przesłony z małymi otworami dla przepuszczenia wiązki elektronowej. Przestrzeń między nimi to tzw. komora pośrednia z ciśnieniem około 0,1 hPa, niezależnie pompowana [1]. Sprzyja to utrzymaniu odpowiedniej atmosfery przy powierzchni próbki, co[...]

Detektor scyntylacyjny elektronów do skaningowego mikroskopu elektronowego umożliwiający obrazowanie płynnej wody

Czytaj za darmo! »

Klasyczny skaningowy mikroskop elektronowy (SEM) jest systemem próżniowym. Narzuca to rodzaje preparatów, które mogą być badane za jego pomocą. Od lat 80 ubiegłego wieku podejmowano próby obejścia tych ograniczeń. W tym czasie powstało wiele rozwiązań znanych obecnie pod wspólną nazwą skaningowej mikroskopii elektronowej o zmiennym ciśnieniu - VP SEM. Mikroskop taki może działać w warunkach niskiej próżni LV SEM (ang. Low Vacuum SEM) przy ciśnieniach poniżej 6 hPa (ciśnienie nasyconej pary wodnej w temperaturze 0ºC) lub przy wyższych ciśnieniach, jak w przypadku Środowiskowej Skaningowej Mikroskopii Elektronowej ESEM (ang. Environmental Scanning Electron Microscopy) [1]. W systemach VP SEM w komorze przedmiotowej utrzymywane jest podwyższone ciśnienie, natomiast kolumna e[...]

System detekcyjny elektronów wtórnych i wstecznie rozproszonych do obrazowania 3D w niskopróżniowej SEM


  Skaningowa Mikroskopia Elektronowa (SEM) jest szeroko rozpowszechnionym narzędziem badawczym i pomiarowym, historycznie rzecz biorąc uważanym za instrument próżniowy, umożliwiający obrazowanie dwuwymiarowe. Prace prowadzone w ostatnich latach zmieniają te cechy, pozwalając na obserwacje wymagających tego obiektów w atmosferze gazowej (VP SEM -Variable Pressure SEM), lub trójwymiarowe (3D) obrazowanie topografii ich powierzchni. Autorzy mieli już okazję przedstawić w Elektronice wyniki swoich prac w obu wymienionych technikach badawczych [1, 2], jednak zupełnie nowym przedsięwzięciem jest ich połączenie, zmierzające do trójwymiarowego obrazowania topografii obiektów badanych w atmosferze gazowej, np. preparatów nieprzewodzących, czy też zawierających wodę [3]. Autorzy stosują w swych pracach techniki wielodetektorowe wywodzące się z metody fotometrycznej [4]. W tym wypadku, synteza obrazu trójwymiarowego opiera się na informacjach wynikających z rozkładu kątowego elektronów wtórnych i wstecznie rozproszonych. Zakłada się, że jest to rozkład lambertowski, a kierunkowy przepływ elektronów z danego punktu emisji do czterech symetrycznie rozmieszczonych detektorów jest źródłem sygnałów, których wzajemna relacja jest miarą nachylenia powierzchni w tym punkcie. Sygnały te są zapamiętywane w formie czterech obrazów wejściowych. Całkowanie nachyleń zgodnie z siatką obrazową pozwala na wyznaczenie kształtu powierzchni, zapamiętywanego w formie bit-mapy wysokości. Powierzchnia może być wizualizowana w dowolnej formie, z wykorzystaniem znanych technik komputerowych. Nowym problemem wynikającym z zastosowania opisanej techniki w atmosferze gazowej jest rozpraszanie elektronów na skutek zderzeń z molekułami gazu[...]

Trójwymiarowa rekonstrukcja powierzchni w SEM z zastosowaniem półprzewodnikowego detektora elektronów wstecznie rozproszonych


  Skaningowa Mikroskopia Elektronowa (SEM) jest szeroko rozpowszechnionym narzędziem badawczym i pomiarowym, jednak standardowe informacje dotyczące rozmiarów pionowych badanych obiektów mają tu charakter jakościowy. W celu trójwymiarowego zobrazowania topografii powierzchni w SEM stosowane są obecnie metody stereometryczne, które opierają się na pomiarze przesunięć odpowiadających sobie punktów na parze obrazów wykonanych pod różnymi kątami (tzw. stereo-parze) [1]. Jednak metoda ta zawodzi, gdy powierzchnia jest gładka i nie ma dostatecznej liczby rozróżnialnych szczegółów. Alternatywą dla metody stereoskopowej są techniki wielodetektorowe wywodzące się z metody fotometrycznej, do których zalicza się również prezentowana metoda [2, 3]. W tym wypadku, synteza obrazu trójwymiarowego opiera się na właściwościach rozkładu kątowego elektronów wtórnych i wstecznie rozproszonych. W odróżnieniu od metod stereoskopowych, omawiana metoda umożliwia również odtworzenie kształtu powierzchni gładkich. Badania dotyczące metody wielodetektorowej odtwarzania topografii powierzchni są prowadzone przez autorów od dłuższego już czasu i doprowadziły do opracowania zaawansowanego systemu cyfrowej akwizycji i przetwarzania sygnałów z czterokanałowego detektora scyntylacyjnego elektronów wtórnych (SE), umożliwiającego w pełni trójwymiarowe obrazowanie powierzchni w SEM. Jednak wspomniany detektor scyntylacyjny jest konstrukcją bardzo złożoną, co zmniejsza szanse rozpowszechnienia tego systemu. Poza tym, detektor ten może pracować poprawnie jedynie w wysokiej próżni, ze względu na wysokie napięcie zasilające scyntylatory. Uniemożliwia to zastosowanie systemu w mikroskopii o zmiennym ciśnieniu i środowiskowej (ang. VP/E SEM - Variable Pressure / Environmental SEM) dynamicznie roz[...]

Detekcja elektronów wtórnych przez przesłonę dławiącą w SEM o zmiennym ciśnieniu


  Klasyczna skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM) jest techniką próżniową, podczas gdy wiele rodzajów preparatów powinno być badane w odpowiedniej atmosferze gazowej. Takie możliwości stwarza SEM o zmiennym ciśnieniu lub środowiskowy (z ang. Variable Pressure/Environmental SEM, w skrócie VP/E SEM), w którym ciśnienie w komorze przedmiotowej może być utrzymywane na znacznie wyższym poziomie niż w kolumnie elektronooptycznej, wymagającej utrzymania wysokiej próżni. Te dwa regiony są odseparowane przez obszar o pośrednim ciśnieniu gazu, (tzw. komorę pośrednią) ograniczony dwoma przesłonami dławiącym przepływ gazu, a umożliwiającymi przechodzenie wiązki elektronowej [1]. Istotnym problemem związanym z techniką VP/E SEM jest detekcja sygnału elektronów wtórnych (SE). Standardowym rozwiązaniem jest tutaj detektor jonizacyjny, w postaci pierścieniowego kolektora umieszczonego w komorze przedmiotowej, nad próbką. Kolektor ten zbiera strumień SE zwielokrotniony dzięki zderzeniom jonizującym z molekułami gazu [2]. W zakresie niższych ciśnień, rzędu 1 hPa, można prowadzić detekcję fotonów emitowanych przy relaksacji wzbudzonych atomów [3, 4]. Jednak jakość sygnałów otrzymywanych z wymienionych detektorów istotnie zależy od rodzaju i ciśnienia gazu roboczego wypełniającego komorę przedmiotową [5]. Autorzy od dłuższego czasu zajmują się alternatywną techniką detekcji elektronów wtórnych, implikującą transport elektronów wtórnych poprzez przesłonę dławiącą i ich detekcję w komorze pośredniej (tzw. detektor jednostopniowy [6]) lub też o jeden stopień dalej, w obszarze próżni wysokiej (tzw. detektor dwustopniowy [7]) z zastosowaniem techniki scyntylacyjnej do konwersji sygnału elektrycznego na świetlny. Właściwości opracowanych detektorów są zbliżone do standardowego demogą być zapisane w formie czterech obrazów różniących się kierunkiem podświetlenia (kierunek detekcji). Po przetworzeniu otrzymuje się zbiór profili powierzchni wzdłuż lini[...]

Miniaturowy mikroskop elektronowy - koncepcje i możliwości technologiczne DOI:10.12915/pe.2014.11.32

Czytaj za darmo! »

W artykule przeanalizowano różne próby miniaturyzacji mikroskopów elektronowych lub ich elementów opublikowane w literaturze. Przedstawiono nową koncepcję miniaturyzacji mikroskopu transmisyjnego wytworzonego całkowicie metodami mikroinżynierii krzemu i szkła z wykorzystaniem nowoopracowanej mikropompy wysokiej próżni. Opisano problemy technologiczne, które muszą być rozwiązane, aby mógł powstać mikrosystemowy mikroskop elektronowy. Abstract. This article analyzes different attempts of electron microscope (and it’s elements) miniaturization presented in literature. It describes a new concept of miniaturization of a transmission electron microscope, created with use of silicon and glass microengineering techniques, integrated with newly developed high vacuum micropump. Technological problems are described, which must be overcome for MEMS electron microscope to be created. (Miniature electron microscope - concept and technology capabilities). Słowa kluczowe: miniaturyzacja, mikroskopia elektronowa, mikropompa, MEMS. Keywords: miniaturization, electron microscopy, micropump, MEMS. doi:10.12915/pe.2014.11.32 Wstęp Mikroskopy elektronowe od wielu lat są jednym z podstawowych narzędzi poznania materii. Wysokie wymagania co do próżni powodują, że wielkość tych instrumentów jak i ich złożoność jest duża. Od wielu lat trwają intensywne prace nad miniaturyzacją mikroskopów elektronowych. Pierwszym krokiem w miniaturyzacji mikroskopów było zastosowanie wyrzutni polowej, która daje wiązkę bardziej skupioną w porównaniu z wyrzutnią termojonową. Umożliwiło to uproszczenie konstrukcji systemu soczewek elektronowych i zmniejszenie głównego wymiaru kolumny elektronooptycznej do kilkunastu centymetrów. Dodatkowo miniaturyzacja pomp próżniowych, układów sterujących, zasilaczy oraz detektorów spowodowała, że cały system można zmieścić na biurku w obudowie o rozmiarach ok. 15×30×30 cm3 [1]. Takie urządzenia są już powszechnie dostępne i można j[...]

 Strona 1