ДЕТЕКТОР КАТОДОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ДЛЯ СКАНИРУЮЩЕГО ЭЛЕКТРОННОГО МИКРОСКОПА

Полезная модель относится к аналитической технике и предназначена для изучения катодолюминесценции объектов в медицине, биологии и материаловедении. Устройство предназначено для использования в составе сканирующего электронного микроскопа в качестве детектора, позволяющего получать двумерные изображения катодолюминесценции объектов, размещенных на прозрачных подложках.
Известен детектор катодолюминесценции для сканирующего электронного микроскопа патент РФ №167351, включающий рефракционный объектив, предметный столик и зеркало, отличающийся тем, что столик имеет U-образную форму, зеркало подвижно соединено с ним и расположено внутри него, а объектив имеет числовую апертуру менее 0,5.
В известном устройстве зеркало, расположенное под предметным стеклом, на котором находится исследуемый объект, позволяет объективу проецировать изображение исследуемого объекта на охлаждаемую, с целью улучшения соотношения сигнал/шум, CCD матрицу цифровой камеры.
Недостатком известного устройства является потеря части полезного сигнала, связанная с невысоким коэффициентом отражения зеркала. Наилучшей отражающей способностью до 92-93% обладает посеребренная поверхность. Однако наличие царапин и микрорельефа, возникающих на поверхности серебра вследствие его невысокой прочности, существенно снижает ее отражающие свойства. Использование в качестве зеркала пластины, изготовленной из прозрачного материала, например стекла с отражающим слоем нанесенным на ее обратную сторону, не позволяет получить отражение света более 90%. Не достаточно высокая отражающая способность зеркал, является фактором снижающим соотношение сигнал/шум CCD матрицы цифровой камеры, что снижает чувствительность и разрешающую способность. известного катодолюминесцентного детектора для сканирующего электронного микроскопа.
Задача полезной модели заключается в повышении чувствительности и разрешающей способности катодолюминесцентного детектора сканирующего электронного микроскопа.
Поставленная задача решается заменой зеркала прямоугольной призмой с одной отражательной гранью. Катодлюминисцентный сигнал в результате полного внутреннего отражения не имеет потерь в сравнении с сигналом, отраженным от зеркала. Потери сигнала, обусловленные поглощением света материалом призмы, не превышают 0,6%, для стеклянных призм с длинной катетов до 20 мм. В результате на CCD матрицу проецируется существенно больший полезный сигнал, что в свою очередь позволяет уменьшить ток электронного зонда. Уменьшение тока зонда позволяет повысить разрешение и снизить вероятность изменений в исследуемом объекте, связанных с воздействием электронного зонда.
Технический результат полезной модели - повышение чувствительности и разрешающей способности катодолюминесцентного детектора сканирующего электронного микроскопа.
Полезная модель поясняется Фиг. 1, где 1 - предметный столик сканирующего электронного микроскопа; 2 - анализируемый образец на прозрачной подложке; 3 - пучок электронов; 4 - прямоугольная призма с одной отражательной гранью; 5 - объектив; 6 - цифровая камера с охлаждаемой CCD-матрицей; 7 - подвижное соединение предметного столика с зеркалом.
Полезная модель работает следующим образом. На предметном столике сканирующего электронного микроскопа 1 размещается исследуемый объект на прозрачной подложке 2. Электронным зондом 3 сканирующего электронного микроскопа в исследуемом объекте вызывается катодолюминесценция, которая посредством призмы 4 проецируется через объектив 5 на цифровую камеру с охлаждаемой CCD-матрицей 6.