В микроскопе использован растровый принцип получения изображений - сфокусированный электронно-оптической системой электронный пучок сканирует по поверхности исследуемого объекта, развертка монитора осуществляется по тому же закону. Яркость изображения модулируется сигналом обратно-рассеянных электронов с полупроводникового детектора. Отношение размера изображения на мониторе к размеру растра на образце определяет увеличение микроскопа. Микроскоп обеспечивает получение электронно-микроскопических изображений в режиме регистрации вторичных электронов (ВЭ) и обратно-рассеянных электронов (ОРЭ).

Микроскоп представляет собой стационарный лабораторный прибор, состоящий из основной консоли, включающей электронно-оптическую колону, камеру образцов, вакуумную систему, отдельного блока электроники и управляющих компьютеров. Камера образцов оборудована специальными устройствами для перемещения объекта. На портах камеры образцов установлены энергодисперсионный спектрометр (ЭДС) рентгеновского излучения и система регистрации и анализа картин дифракции обратно рассеянных электронов (ДОРЭ). Программное обеспечение позволяет проводить рентгеноспектральный микроанализ и расшифровку картин ДОРЭ. ЭДС и система ДОРЭ управляются совместно.

Вакуумная система микроскопа включает безмаслянный форвакуумный насос, турбо-молекулярный насос и два ионно-гетерных насоса. Вакуумная система полностью автоматизирована.

Микроскоп оборудован следующими детекторами ВЭ и ОРЭ: детектор типа Эверхар-та-Торнли для регистрации ВЭ, внутрилинзовый детектор ОРЭ и ВЭ, внутриколонный детектор, зеркальный детектор.

В качестве источника электронов использован катод с эмиссией Шоттки и электронным монохроматором, что обеспечивает получение потока электронов с энергетическим разбросом менее 0,2 эВ. Это позволяет получать электронно-микроскопические изображения с ультравысоким разрешением.

Микроскоп снабжен системой замедления первичных электронов, чтобы получить диапазон энергий электронов, достигающих поверхности образца от 20 эВ до 30 кэВ.

В микроскоп интегрирован ЭДС с кремниевым дрейфовым детектором, охлаждаемым элементом Пельтье. Принцип действия детектора рентгеновского излучения основан на явлении генерации электронно-дырочных пар носителей тока в полупроводниках под воздействием фотонов рентгеновского диапазона спектра. В результате генерации пар носителей тока в области p-n перехода происходит их разделение и формирования импульса заряда, амплитуда которого пропорциональна энергии рентгеновского фотона. Далее импульс заряда преобразуется в импульс напряжения, амплитуда которого также пропорциональна энергии попавшего в детектор фотона. В результате поток рентгеновских фотонов различной энергии преобразует-

ся в последовательность импульсов напряжения с амплитудами, пропорциональными энергии попавших в детектор фотонов. Данная последовательность поступает на многоканальный анализатор напряжения, в результате чего формируется цифровая гистограмма амплитудного распределения импульсов. Пропорциональность амплитуды импульса энергии фотонов позволяет однозначно связать номер канала с энергией рентгеновских фотонов, а число попавших фотонов в данный канал отражает спектральную интенсивность поступающего на детектор рентгеновского излучения. Таким образом формируют цифровой спектр рентгеновского излучения. Обработка данного спектра по специальной программе позволяет получить сведения об элементном составе облучаемого микрообъема вещества (электронно-зондовый микроанализ).

При работе микроскопа обеспечиваются безопасные условия труда оператора. При максимальных значениях ускоряющего напряжения и тока зонда мощность эквивалентной дозы рентгеновского излучения в любой доступной точке на расстоянии 10 см от поверхности колонны и камеры объектов микроскопа не превышает 1 мкЗв/ч.

Внешний вид микроскопа приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Общий вид микроскопа Verios 460 ХНИ SEM

В комплект поставки входят:

- микроскоп электронный сканирующий Verios 460 X Н R SEM;

- система для энергодисперсионного микроанализа с безазотным детектором ;

- система для регистрации и анализа картин дифракции обратно рассеянных электронов ;

- комплект эксплуатационной документации;

- одиночный комплект ЗИП;

- методика поверки.

Основные метрологические и технические характеристики микроскопов приведены в таблице 2.

Таблица 2