Новости
Email facebook twitter VK

Цилиндр Фарадея

Цилиндр Фарадея. Краткое описание

Ток первичного пучка электронов не измеряют «на лету», так как факт такого измерения испортил бы ценные параметры пучка (предельную сфокусированность в малый spot, стабильность).

Значит, остается измерять только поглощенный ток, т.е. ток, считанный пикоамперметром со столика микроскопа (см. параметр Поглощ.ток на панели ИнфоПанель в программе управления TESCAN). Но поглощенный ток – это только часть тока первичного пучка, ведь другая часть первичного пучка отражается в виде BSE-электронов (рис. 1). Соотношение между долей BSE и поглощенным током зависит от плотности материала, значит параметр «Поглощенный ток», мало того, что является только частью первичного пучка, к тому же еще демонстрирует каждый раз разные значения в зависимости от того, материал какой плотности мы в данный момент сканируем.

Рис. 1. Схематичное представление взаимодействия пучка сфокусированных электронов с образцом. Параметр «поглощенный ток» показывает ток первичного пучка за вычетом тока отраженных BSE-электронов

Способ измерить истинное значение тока пучка электронов заключается в том, что на пути пучка электронов размещается очень глубокий узкий стакан. Дно этого стакана расположено настолько глубоко, что отраженные электроны со дна стакана практически не имеют шанса выйти на поверхность (все BSE будут поглощены стенками стакана). Значит, если область сканирования целиком размещена внутри этого глубокого стакана, то значение параметра «Поглощенный ток» есть истинное значение тока первичного пучка электронов. Такой глубокий стакан называется «цилиндром Фарадея».

Рис. 2. Цилиндр Фарадея есть модель абсолютно черного тела для сканирующего электронного микроскопа. Если область сканирования целиком расположена в пределах цилиндра Фарадея, то параметр «Поглощенный ток» показывает ток первичного пучка электронов

У микроскопов TESCAN на каждой стандартной карусели образцов размещено по 2 цилиндра Фарадея, их положения указаны маленькими черными кружочками на схеме карусели:

Чтобы определить ток падающего пучка электронов с помощью цилиндра Фарадея, выполните следующие действия:

  1. Размагничивание колонны.
  2. Фокусировка на краю цилиндра Фарадея в режиме Resolution.
  3. Размагничивание колонны. Убедитесь, что после размагничивания фокус «не уплыл».
  4. Разместите окно сканирования целиком внутри цилиндра Фарадея.
  5. Посмотрите на значение параметра «Поглощ.ток». Это и будет значение истинного тока первичного электронного пучка.

Примечание:

У микроскопов с катодом с полевой эмиссией в списке доступных функций на панели «Планшет», есть параметр «Ток пучка непрерывно». Этот параметр показывает значение тока первичного пучка, который математически рассчитывается в программном обеспечении TESCAN благодаря наличию у микроскопов TESCAN запатентованной технологии In-Flight Beam TracingTM. Проверьте, вычисленное значение тока пучка должно совпадать со значением, измеренным на цилиндре Фарадея. Если значения расходятся, значит надо выполнить Калибровку угловой интенсивности. Это пользовательская процедура, которая должна выполняться раз в 3 месяца. Если у Вас нет инструкции по проведению Калибровки угловой интенсивности, то обратитесь к сервисному инженеру TESCAN за этой инструкцией. Процедура Калибровки угловой интенсивности актуальна только для микроскопов с катодом с полевой эмиссией.