Методы растровой электронной микроскопии

Целью освоения дисциплины «Аналитические методы растровой электронной микроскопии» является освоение студентами V курса физического факультета ТГУ теоретических основ методов растровой электронной микроскопии, электронно-зондового рентгеноспектрального анализа и знакомство с практическими методами работы на электронном микроскопе.

Изучение дисциплины предполагает выполнение следующих задач:

  • знакомство с устройством растрового электронного микроскопа;
  • изучение физических принципов построения изображения и формирования контраста в растровой электронной микроскопии; принципов рентгеноспектрального анализа, использования метода для изучения кристаллической структуры твердых тел;
  • знакомство с некоторыми практическими методами исследования поверхности металлических сплавов, их элементного состава, анализа кристаллографических разориентировок зеренной структуры.

Дисциплина  «Аналитические методы растровой электронной микроскопии» относится к дисциплинам по выбору магистерской программы «Физика конденсированного состояния вещества». Содержательно она знакомит с методическими возможностями современных растровых электронных микроскопов, основами теории электронно-микроскопического контраста, рентгеноспектрального и электронографического анализа кристаллических объектов, формирует представления о практических методах работы на электронном микроскопе.
 

Содержание дисциплины

1. Введение. Устройство растрового электронного микроскопа.

Методические возможности растровой электронной микроскопии и области его применения в современной науке. Устройство растрового электронного микроскопа. Разрешающая способность и глубина фокуса растрового электронного микроскопа

2. Формирование изображения в растровом электронном микроскопе

Ход лучей в электронном микроскопе. Принципы формирования изображения во вторичных и упруго-рассеяных электронах. Виды контраста.

3. Рентгеноспектральный элементный анализ.

Генерация рентгеновского излучения. Некоторые соотношения характеристического рентгеновского излучения. Регистрация рентгеновского излучения. Качественный и количественный элементный анализ. Метод трех поправок.
4. Дифракция упруго - рассеянных электронов

Закон Брегга. Регистрация картины дифракции упруго-рассеянных электронов Геометрия электронограмм. Влияние дефектной структуры поверхностного слоя объекта. Анализ разориентировок, текстуры, размеров зерен и субзерен.

 

Приблизительные вопросы для зачета

  1. Устройство растрового электронного микроскопа.
  2. Разрешающая способность растрового электронного микроскопа глубина фокуса.
  3. Формирование изображения в рэм.
  4. Интенсивность сигнала отраженных электронов.Контраст, обусловленный различием в атомном номере.
  5. Интенсивность сигнала вторичных электронов.
  6. Контраст, обусловленный рельефом, магнитный контраст, вольтов контраст.
  7. Рентгенспектральный микроанализ.
  8. Генерация рентгеновского характеристического излучения.
  9. Чувствительность микроанализа.
  10. Количественный рентгеноспектральный микроанализ. Метод трех поправок.
  11. Дифракция обратно рассеянных электронов. Формирование кикучи-линий.

Литература

  1. Практическая растровая электронная микроскопия. Под ред. Дж. Гоулдстейна и Х. Яковица. - Изд. “Мир”. - Москва, 1978. - 656 с.
  2. Черепин В.Т., Васильев М.А. Методы и приборы для анализа поверхности материалов. Изд. "Наукова думка". – Киев, 1982. – 398 с.
  3. Физические основы рентгеноспектрального локального анализа. Перев. с англ., под ред. Боровского И.Б. Изд. "Наука", Москва, 1973. 310 с.
  4. Electron Backscatter Diffraction in Materials Science Edited by A.J. Schwartz, M. Kumar and B.L. Adams. Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2000, - 340 p.
  5. Павлинский Г.В. Основы физики рентгеновского излучения.- М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. – 240с.

Сайт в настоящее время находится в процессе разработки. Принимаются предложения по улучшению и наполнению сайта. Ваши отзывы и предложения высылать администратору сайта Смирнову Ивану Владимировичу (smirnov_iv@bk.ru).