Cimmerman (523120), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Контрастность получается благодаря различию в электронной эмиссионной способности. Разрешающая сиособность составляет от 30 до 100 нм. 4, Электронный зеркальный микроскоп (рис. 1.421). Объектом является плоский электрод. Характеризуется низкой разре. шающей способностью. Изображение волу- чается за счет распределения поверхностных зарядов. 5. Сканирующий (растровый) электронный микроскоп (рис !.422). Зондирование образца производится с помощью острофокусированного элентронного луча (диаметр 10 мм). Контрастность образуется за счет различия во вторичной электронной эмиссии. Большая глубина резкости (см. 1.1 1,4.6). 6.
Полевой электронный микроскои (рис. 1.423). Объектам является. острие катода. При наложении на катод электрического напряжения вазникаег поле с высокой нацряженностью, которое вызывает палевую эмиссию электронов. При этом на экране получают сильно увеличенную картину структуры материала острия. Пояснения к рис. 1.418 †.423 (1!1: 3 †источн излучения; О в обьектив; Ои — непрозрачный объект; сг — источник ультрафиолетового излучения; (7 в усилитель;  — катодно-лучевые трубни; К— конденсорная линза; Р— проекционная линза;  — нагревательный элемент; Е— диафрагма с отверстием; 36 в сканирую.
щий генератор; КЗ вЂ” заостренный катод; Од — прасвечиваемый объект; Š— конечное изображение; 1 — излучатель электронов нли ионов; С вЂ диафраг каллнматора; Зр — отклоняющие катушки. 1.11.4.6. Другие способы изучении структуры и анализа ее мелких составлииущих Известны способы изучения структуры с использованием приборов, основанных на следующих принципах: электронные лучи; оже-спектроскопия; ионная микроскопия; спектроскопия на основе определения энергетических потерь электронов; мессбаузровская спектроскопия. Электроннолучевой иинрозонд. Устройство, в котором остросфокусированный луч (10 нмж И~! мкм) зондирует образец по принципу сканирования и регистрирует возникающие при этом сигналы, источниками которых являются: вторичные электроны; электроны обратного рассеяния; абсорбированные электроны; просвечивающие электроны; оже-электроны; характеристическое рентгеновское излучение; рентгеновское тормозное излучение; люминесцентное свечение; электрические токи (в полупроводниках).
Прибор служит для получения изображений и другой информации о топографии поверхности и локальном составе областей размером от 2 до б мкм. Специальные приборы: современные электроннолучевые микрозонды представляют собой комбинацию рентгеновского микро- анализатора н электронного микроскопа. Главные элементы этих приборов следуюшиеэ электроннан оптика для получения остросфокусированного электронного луча; сканирующая система для зондирования образца; столик для закрепления образца, обеспечивающий возможность его передвижения в направлениях х, у. г, вращения н снятия. Пределы применимости: возможность анализа элементов с порядковым номером )4; относительный предел обнаружения 0,1 — 0,001 41э; абсолютный предел обнаружения 10 — 'а — 1О-'а г; разрешающая способность 10 — 1О' нм. Упомянутые приборы применяются для исследования включений, зон микросегреэации, диффузионных зон, фазового анализа, поверхности излома и т.д.
Рентгенозснид флюоресцентный анализ. Относится к тому же виду исследования, как и применение электронного микроанализатора (рис. 1.424). При этом - вместо электронов возбуждения применяют рентгеновское излучение. Первичное рентгеновское излучение рентгеновской трубки возбуждает способность элементов к флкюресценции. Флюоресцентное излучение направляется в виде параллельного пучка и разлагается кристаллом анализатора.
Интенсивность отдельных компонентов' излучения определяется счетчиком гониометра. Оже-гдектроигтр. Специальный электроннолучевой микрозонд, который снабжен электронным спектрометром. Дает возможность определить элементы в областях, близких к поверхности (( 10 нм). 160 Оже-электронная спектроскопии и электронная спектроскопия в некоторых случаях позволяют получать достаточную информацию о составе вблизи поверхности образца, а также об энергии связи за счет электронов, поступающих из исследуемого материала при воздействии на него рентгеновского излучения с постоннной энергией. Ионные иикросконьь Представляют собой приборы, в которых вторичные ионы, воз- Ряс.
1.424 ! — раятгемоаскэя трубка; у — образец: 3 — флюоресцоятяоа пэаучеакеэ 4 — крястэдд;  — коллиматор; 6 — счетчик излучения; 7 — диаграмма;  — яэмарятеяьяая аппаратура: У вЂ” аоэбуждепяа; 10 рээяожаяяе яэяучевяя: 11 — регистрация никающие при попадании ионного луча в образец, анализируется с помощью массспектрометра. Известны особые случаиэ а) зондирование образца остросфокусированиым ионным лучом (диаметром от 2 до 5 мкм) для анализа распределения элементов (см.Микрозонд); б) медленное снятие слоев с образца и анализа имеющихся в них элементов или изменения концентрации элемента по мере удаления от первоначальной поверхности; в) постепенное снятие слоев образца и отображение распределения элемента по месту его залегания. Спгктрогколил энергетических ноггро злгнтроноа.
Анализ потерь энергии электронов прн их прохождении через тонкую фольгу. При этом можно сделать заключение об элементах, содержащихся в фольге. Мессбаузроаснал спекгроскопия. Применяется эффект Мессбаузра, заключающийся в резонансном поглощении у-кваитов атомными ядрами. Необходимое условие этого резонансного поглощения состоит в том, чтобы энергия, которую квант расходует на возбуждение ядра, была в точности равна разности внутренних энергий ядра в возбужденном и основном состояниях.
Для наблюдения поглощения у-квантов необходимо искусственно увеличивать перекрытие линий испускания и поглощения с использованием сдвига этих линий за счет эффекта Доплера Эффект Мессбауэра позволяет получить информацию о нарушениях в окрестности так называемых мессбауэровских атомов, а следовательно, дает возможность изучения структуры, дефектов структуры или ее изменений. а м Г Ркс. !А25 Рнс. 1.42В 161 Области науки, которые связаны с качествеииым и количествеииым описаиием структур включают: металлографию (металлические материалы, полупроводиики); керамографию (керамические материала); пластографию (высокополимериые материалы); петрографив (мииералы, горные породы).
1.11.8.1. Состав структуры Структура состоит из структурных составляющих, разделенных иекогереитиыми границами. Характеризуется ращом параметров, среди которых: вид, определяющийся кристаллической структурой и химическим составом; количество, размер, форма и распределение структурных составляющих. Структурные сасгаплюощие. Различаются по кристаллографической ориентации, кристаллической структуре, химическому составу.
Примеры различной структуры: а) чистый металл (иапример, чистое железо); зерна и границы зерен (рис. 1.425 (5]); б) сплав (Сц — Уп, например, латунь); и-латУисч Д-латУигч гРаниЦы зеРен, гРаницы фаз (рис. 1.426); в) металлическая матрица и иеметаллические включения (иапример, Ге$, РеО)— рис. 1.427. Обраэоваиие структуры возможно вследствие кристаллизации (см. 1.8.1); рекрис- таллизации (см. 1.1О); фазовых превращеиий (см.
1.9); электралитического осаждеиия; осаждения иэ паровой или газовой фазы. Види структуры а. Классификация по времени появления в ходе процессов производства и обработкис первичная структура, представляющая структуру после затвердеваиия (оиа зависит от условий охлаждения и зародышеобраэоваиия) и вторичиая структура, представляющая структуру, которая образуется в результате фазовых превращений деформации или термической обработки. б. Классификация по величиие структуриых составлквщих: макроструктура — составиые части структуры, которые видны иевооружеииым глазом или под лупой; например в отливках и сварочных швах; микроструктура — составные части структуры можно иаблюдать только под микроскопом; например после превращения или дейюрмации, 1.11.8.2.
Исследование структуры При исследовании структуры иеобходимо изготовление шлифов, которые рассматривают в отражеииом свете (иапример, металл, полупроводник, керамический материал, гарная парада †р. 1.428) или в проходящем свете (топкий шлиф; например, минерал, полупровадииковый материал, высокополимериый материал — рис. 1.429). Ркс. !А2З. Хпп лучей е атражатеаьппм мпкрпскп- пе: 1 — исгпчвпк саста; 2 — окуляр; 3 — стеклянная паасткпас 4 — пбьекткес 5 — шапф Рвс. 1.429. Хпл лучей е прпсаечпааюпюм микро- скопе: 1 — окуляр: 2 — пбьектпе; Э вЂ” папскепераааеаьпая аааствпа пбрааца; 4 — кстечппк саста Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
