[其他]擴大觀察樣品種類、范圍的可以看到負(fù)電子的電子顯微鏡

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86106604
• 申請日: 1986-10-04
• 公開（公告）號: CN86106604A
• 公開（公告）日: 1988-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈德耀
• 申請（專利權(quán)）人: 賈德耀
• 主分類號: H01J37/26
• 分類號: H01J37/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明《擴大觀察樣品種類、范圍的可以看到負(fù)電子的電子顯微鏡》屬于電子儀器儀表領(lǐng)域，國際專利分類號是H05。

關(guān)于此發(fā)明以前的現(xiàn)有技術(shù)可參考科學(xué)出版社出版〔日〕東升著的《電子顯微鏡的世界》P121-P122原有技術(shù)E.W.Müller的場離子顯微鏡銘牌放大倍數(shù)只有100萬至200萬倍，只能觀察高熔點的金屬樣品，還是電子源針尖本身的像，因此其銘牌說明看到的如該書卷首的鎢的原子排列照片中較小園圈斑121、112等還只能是原子的輪廓，而看不到原子中的負(fù)電荷電子，所以這樣的儀器，它沒有提供給人觀察非電子源本身的許多種樣品中各個原子中的負(fù)電荷電子的實用功能。

本發(fā)明的目的是要以簡單的電子顯微鏡本體的結(jié)構(gòu)，且不使用超高直流電壓，解決能觀察到樣品表面50個原子以上各個原子中的負(fù)電荷電子分布的投影的平面像，使之能應(yīng)用于冶金、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、醫(yī)藥、生物化學(xué)、材料生產(chǎn)、研究和教學(xué)等領(lǐng)域。

本發(fā)明是將E.W.Müller的場離子顯微鏡的結(jié)構(gòu)和效果加以大改進，又是一種重要發(fā)明要素加以置換和結(jié)合，技術(shù)措施是從銘牌的額定放大倍數(shù)到各個部份的結(jié)構(gòu)和材料作了有科學(xué)原理意義的改進，其具體技術(shù)措施如下：

（1）本電子顯微鏡的原理總圖如說明書附圖1所示，加直流電壓于導(dǎo)電靶陽極、陽極環(huán)與（樣品和掃描電子束）針尖狀陰極，負(fù)電子聚束環(huán)，電容介質(zhì)加料鈦酸鋇陶瓷的漏斗，它們的中心線都一致，將它們密封于抽真空的容器內(nèi)，組成本電子顯微鏡的本體，本體外附有圖像訊號前置放大器和19吋電視機相連接，並將此電視機圖像訊號輸出至錄放像機錄像后，將錄像磁帶的圖像訊號再送至投影電視機投影在相當(dāng)長闊的大屏幕上，用來顯示樣品表面有50個原子以上時各個原子中的負(fù)電子的投影平面像;或者配用放大眼鏡用來放大觀察電視機螢屏像。（2）在陽極環(huán)和樣品陰極針尖之間使用加料鈦酸鋇陶瓷料燒成漏斗狀的結(jié)構(gòu)，示于圖1〔13〕，在導(dǎo)電靶或者電視機螢光屏和掃描電子束陰極針尖之間同樣用加料鈦酸鋇陶瓷料燒成漏斗狀的結(jié)構(gòu)，示于圖1〔14〕同時還應(yīng)加大陽極環(huán)或螢光屏相對于針尖的電容面積，使針尖表面的電荷量更多。（3）放樣品的陰極棒針尖部份應(yīng)僅使樣品成像部份露在真空中和導(dǎo)電靶相對，有電子可發(fā)射，針尖的其余部份應(yīng)被絕緣遮住，如附圖2所示，加工成圖2的結(jié)構(gòu)由硫酸電解腐蝕法加工獲得，如圖5所示，除了不想被腐蝕的部份用防腐劑涂覆外，針尖在BaTiO₃燒結(jié)成漏斗狀結(jié)構(gòu)時若被BaTiO₃蓋住針尖端面由硫酸水溶液電解腐蝕至表計指示的導(dǎo)電電流突然增大時使靈敏電流繼電器K動作，動作電流可以適當(dāng)整定，使加在針尖陰極（+）和極板〔1〕（-）的電壓迅速反向，並即用清水沖去硫酸水溶液，停止腐蝕。（4）被觀察樣品的陰極棒的更換結(jié)構(gòu)，如附圖4所示，靠在非鐵磁材料的本體外殼外的磁鐵右旋轉(zhuǎn)動來轉(zhuǎn)動本體殼內(nèi)的∏形銜鐵，籍加有槽和突緣的三節(jié)拉桿天線和最后一個帶外螺紋的樣品陰極棒在長螺母內(nèi)向前旋進，使長螺母前端的園柱狀樣品陰極棒一個個推出長螺母跌落，更換被觀察的樣品，這樣每次抽真空可觀察10個樣品，觀察非電子源本身的樣品是涂粘在樣品針尖上的。（5）將攝像裝置、電視機、投影電視機的熱陰極都改用針尖狀陰極場發(fā)射很細(xì)的電子束，金屬針尖的曲率半徑可從500至15000左右，此外和樣品針尖一樣配有負(fù)電子聚束環(huán)。（6）如果已有生產(chǎn)室溫超導(dǎo)線圈環(huán)，則本電子顯微鏡本體及外附各設(shè)備凡有負(fù)電子在真空中飛行的部份均要采用室溫超導(dǎo)線圈環(huán)對任何有干擾作用的磁場予以屏蔽以避免磁場對負(fù)電子飛行路線的影響，並在一切電子放大或振蕩的線路及線圈元件使用室溫超導(dǎo)電導(dǎo)線以增加放大倍數(shù)並降低噪聲訊號的干擾使顯微圖像更加清晰。（7）在一切陰極針尖裝一負(fù)電子聚束環(huán)如圖1中〔5〕〔6〕所示，此環(huán)對于針尖的電壓大小可調(diào)節(jié)。（8）將本電子顯微鏡本體針尖陰極可加以冷卻，冷卻要求的溫度，由被觀察的樣品要求及針尖大小而定，冷卻方法和保真空、密封的方法按現(xiàn)有技術(shù)可靈活設(shè)計，冷卻的目的是使曲率半徑小的針尖也能通過要求的電流而不燒壞。（9）本電子顯微鏡本體外殼內(nèi)應(yīng)抽真空，真空度達到（10^-5或10^-7）乇以上。（10）導(dǎo)電靶面積盡可能適當(dāng)大些，並盡可能地增加攝像管和電視機和投影電視機的每幀掃描行數(shù)及幀頻，且應(yīng)與負(fù)電子束的粗細(xì)相配合，目的是使顯微圖像分辨率盡可能地高，圖像各細(xì)節(jié)清晰。（11）本儀器的名稱是擴大觀察樣品種類、范圍的可以看到負(fù)電子的電子顯微鏡，指明了它具有擴大觀察范圍且可以看到負(fù)電子的功能，以便明確所觀察到的圖像的意義;額定銘牌放大倍數(shù)可達到壹億倍以上，當(dāng)樣品針尖未到額定放大倍數(shù)位置時，則放大倍數(shù)是小于額定放大倍數(shù)的，所以放大倍數(shù)可以從小到大調(diào)節(jié)，觀察到的圖像是樣品的外形或者是樣品要觀察的各個原子中的負(fù)電子分布立體的投影平面像;這種正如儀表有單位一樣，圖像中圍繞著大同心園的大小不等的各個較小園圈斑為一單位，指明是負(fù)電荷電子而不是原子;至于樣品的各原子中的電子分布的立體圖像，必須閱讀本人的論文：《原子中的電子運動波函數(shù)和化學(xué)元素周期表》、本資料作為技術(shù)訣竅。注：室溫超導(dǎo)線圈是在它所包圍磁通等于零時成環(huán)的。