Электронный проектор

Электро́нный прое́ктор (автоэлектронный микроскоп) — безлинзовый электронно-оптический прибор для получения увеличенного в 105—106 раз изображения поверхности твердого тела, эмиттирующей электроны. Эмиттированные катодом (в виде острия) электроны (автоэлектронная эмиссия) ускоряются сильным радиальным электрическим полем и, попадая на внутреннюю поверхность камеры, покрытую флуоресцирующим слоем, создают увеличенное изображение острия.
Электронный проектор был изобретен в 1936 году немецким физиком Э. Мюллером. Основные части электронного проектора: катод в виде острия с радиусом кривизны кончика ~10-7—10-8 м; стеклянная сферическая или конусообразная колба, дно которой покрыто слоем люминофора; анод в виде проводящего слоя на стенках колбы или проволочного кольца, окружающего катод. При прогреве острия его кончик становится монокристаллическим и приобретает округленную форму. Колба вакуумируется (остаточное давление ~10-9—10-11 мм ртутного столба). Когда на анод подают положительное напряжение в несколько тысяч вольт относительно расположенного в центре колбы катода-острия, напряженность электрического поля в непосредственной близости от кончика острия достигает 10-7—10-8 в/см. Это обеспечивает интенсивную автоэлектронную эмиссию (туннельная эмиссия) с кончика катода. Электроны, ускоряясь в радиальных (относительно кончика) направлениях, бомбардируя экран и вызывая свечение люминофора, создают на экране увеличенное изображение поверхности катода, отражающее симметрию кристаллической структуры острия. Увеличение в электронном проекторе равно отношению R/br, где R — расстояние катод — экран, r — радиус кривизны острия, b — фактор, характеризующий отклонение формы эквипотенциальных поверхностей электрического поля от сферической.
Разрешающую способность электронного проектора ограничивают наличие тангенциальных составляющих скоростей автоэлектронов у кончика острия и (в меньшей степени) явление дифракции электронов. Предел разрешения электронного проектора составляет (2-3)?10-7 см. Электронный проектор применяется для изучения автоэлектронной эмиссии металлов и полупроводников, определения работы выхода с разных граней монокристалла. Для наблюдения фазовых переходов, изучения адсорбции атомов различных веществ на металлической или полупроводниковой поверхности обычно используют ионный проектор.
Статья находится в рубриках
Яндекс.Метрика