Растровый электронный микроскоп-микроанализатор идеально подходит для решения широкого круга проблем в таких областях науки и техники как материаловедение, электроника, геология, медицина и др.

Высокие технические характеристики в растровом режиме и режиме микроанализа позволяют быстро и качественно исследовать топографию поверхности твердого тела с одновременным определением качественного и количественного элементного состава методом рентгеноспектрального анализа.

Рентгеноспектральный анализ не имеет себе равных по локальности (1 ч), чувствительности (10 — 100 ppm) и скорости проведения среди неразрушающих методов анализа для массивных и тонкопленочных образцов.

Прогнозирование прочностных и эксплуатационных характеристик металлов и сплавов, определение связи между свойствами вещества и особенностями его состава, изучение кристаллической структуры, различных дефектов не только в металлах, но и биологических объектах. Вот неполный круг задач решаемых с помощью микроанализаторов.

Электронный микроскоп РЭММА-2000 объединяет функции растрового электронного микроскопа высокого разрешения и рентгеновского микроанализатора и используется для исследования топографии поверхности различных объектов в твердой фазе и проведения рентгеноспектрального анализа элементного состава вещества по длинам волн и энергиям квантов характеристического рентгеновского излучения.

Область применения микроскопа: микроэлектроника и полупроводниковая техника, машиностроение и материаловедение, химия, геология, биология, медицина и др.

Cостав и конструктивные особенности

Растровый электронный микроскоп-микроанализатор РЭММА-2000 состоит из следующих блоков и систем:
электронно-оптическая и вакуумная системы,
видеоконтрольное устройство (ВКУ),
система рентгеновского микроанализа,
контрольные образцы.

Электронно-оптическая система — это:
электронная пушка с термоэмиссионным вольфрамовым катодом с электромагнитной и механической юстировкой;
двухлинзовая конденсорная система с магнитными шунтами для юстировки;
привод для быстрой смены и установки на электронно-оптическую ось апертурной диафрагмы;
двухщелевая объективная линза с низким коэффициентом аберрации. Коническая форма магнитопровода обеспечивает совмещение прецизионного растрового режима работы на рабочем отрезке 25 мм с микроанализом под углом выхода рентгеновского излучения 40o без нарушения башмака линзы;
двухъярусная растровая отклоняющая система, восьмиполюсный стигматор, катушка динамической фокусировки, катушка электромагнитного перемещения растра;
шлюзовое устройство для быстрой смены катодов без нарушения вакуума в камере образцов;
большая камера образцов (296 × 360 × 273) мм3 с портами для детектора вторичных электронов, двух спектрометров волновой дисперсии, спектрометра энергетической дисперсии, шлюзового устройства, механизма перемещения объектов;
устройство шлюзования образцов диаметром до 100 мм и высотой 18 мм;
программно-управляемый механизм перемещения объектов.
Вакуумная система:
два диффузионных насоса с водяным охлаждением производительностью 700 л/сек и 340 л/сек и два форнасоса пластинчато-роторного типа производительностью 5 л/сек обеспечивают рабочий вакуум в пушке и камере образцов;
азотные ловушки на входе диффузионных насосов для уменьшения загрязнения образца;
азотная ловушка в районе пушки для продления жизни катода;
вакуумный демпфер позволяет отключать форнасос и тем самым уменьшать вибрации в режиме наблюдения и регистрации изображений высокого разрешения;
выносной пульт ручного управления вакуумной системой;
съемные заглушки разделения вакуумного объема камеры образцов и спектрометров волновой дисперсии с прозрачными окошками для выхода рентгеновского излучения.
Видеоконтрольное устройство (ВКУ)
ВКУ разработано на основе цифровой техники и выполняет:
оцифровывание сигнала с детекторов и накопление в ОЗУ в режиме поточечного накопления;
медленное накопление и вывод на экран видеомонитора изображений в телевизионном стандарте, что не требует специального затемнения помещения при их визуальном наблюдении;
вывод на экран монитора информации о режиме работы микроскопа
цифровые развертки электронного луча на образце и на экране видеомонитора;
цифровые порты входа — выхода;
доступ ЭВМ к буферному ОЗУ с хранящейся там информацией, обеспечивающей дополнительную обработку видеосигнала (цифровая фильтрация, запись на жесткий диск и вывод кадра изображения на экран монитора ЭВМ);
распечатку кадра изображения на принтере;
компенсация увеличения и вращения изображения при изменении ускоряющего напряжения и рабочего расстояния.
Программное обеспечение
В комплект прибора РЭММА-2000 входят следующие программы управления и обрабатывания информации:
программа управления видеоконтрольным устройством;
программа качественного микроанализа спектрометрами WD;
программа качественного микроанализа спектрометром ED;
программа количественного микроанализа спектрометрами WD массивных полированных образцов;
программа количественного микроанализа спектрометром ED массивных полированных образцов;
программы распределения по профилю и площади спектрометрами WD и ED;
программы документирования рентгеновских спектров и кадров изображения с помощью принтера;
комплект тестовых программ.
Управление прибором, сбор, обработка, визуализация и хранение информации осуществляется персональным компьютером.

Контрольные образцы

РЭММА-2000 комплектуется следующими контрольными образцами для тестирования работы прибора в режимах вторичных электронов, отраженных электронов и рентгеновского микроанализа:
набором тестовых образцов для калибровки увеличения электронно-оптического изображения;
тестовыми образцами для разрешения во вторичных и отраженных электронах;
набором тестовых образцов для калибровки шкалы энергий спектрометров ED и WD, тестирования режима количественного микроанализа;
В комплект прибора входит универсальный держатель на 45 эталонов для проведения количественного микроанализа.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ
Разрешающая способность в режиме ВЭ, нм, не более 5,0
Диапазон изменения увеличения, крат 10 — 300000
Диапазон изменения ускоряющих напряжений, кВ 0,2 — 40 регулировка от 0,2 до 5,0кВ через 50В, от 5 до 40кВ через 1кВ
Относительная нестабильность ускоряющего напряжения за 10 мин, измеренная при 20кВ, не более 1 × 10-5
Диапазон анализируемых элементов спектрометрами волновой дисперсии от бериллия (4) до урана (92)