CZ20041139A3 - Detektor sekundárních elektronu - Google Patents

Abstract

Detektor sekundárních elektronu, který má tvar trubice zaústené prvním koncem do prostoru vzorkové komory, na druhém konci je uzavren a opatren cidlem sekundárních elektronu s urychlovací elektrodou a je na nej pripojen alespon jeden zdroj vakua, jeusporádán tak, ze první konec detektoru (1) je dovzorkové komory (4) otevren, vnitrní prostor detektoru (1) je rozdelen na detektorové komory (12, 13, 14) alespon dvema prícnými prepázkami (10, 11),které mají v ose (o) otvor pro pruchod sekundárních elektronu a na nez je privedeno napetí vytvárející elektrostatické pole, detektorová komora (13) mezi dvema prepázkami (10, 11) a alespon jedna dalsí detektorová komora jsou napojeny na vzájemne nezávisle regulovatelné zdroje vakua (V.sub.1.n., V .sub.2.n.), pricemz ústí detektoru (1) do vzorkovékomory (4) je opatreno elektrodami (17, 18) k tvarování drah sekundárních elektronu.

Description

Detektor sekundárních elektronů

Oblast techniky

Vynález se týká detektoru sekundárních elektronů, zejména pro environmentální rastrovací mikroskop, přičemž detektor má tvar trubice zaústěné prvním koncem do prostoru vzorkové komory, na druhém konci je uzavřen a opatřen čidlem sekundárních elektronů s urychlovací elektrodou a je na něj připojen alespoň jeden zdroj vakua.

Dosavadní stav techniky

Rastrovací elektronový mikroskop, u něhož je pomocí diferenciální komory nebo diferenciálního čerpání oddělen tlak v elektronově optickém tubusu od tlaku ve vzorkové komoře, umožňuje pozorování povrchu vzorku při tlaku, který je o několik řádů vyšší než je tlak v ostatních částech mikroskopu. Takovým mikroskopem lze dosáhnout vysoké rozlišení elektronových obrazů vlhkých, případně nevodivých vzorků, jako např. biologických a rostlinných tkání, potravin, plastů a keramik, které mohou být jen stěží zobrazeny v obvyklém prostředí rastrovacího elektronového mikroskopu. Lze jím pozorovat rovněž dynamické děje, např. tok kapalin, chemické reakce, krystalizaci látek, rozpouštění a jiné procesy probíhající v relativně vysokých tlacích par. Tento mikroskop je označován jako environmentální rastrovací elektronový mikroskop a byl popsán např. v EP 022 356 (US 4 596 928) a EP 330 310 (US 4 823 006).

Uvedený US 4 596 928 popisuje spolu s US 4 992 662 oddělení tubusu mikroskopu od vysokého tlaku v komoře vzorku a současně detekci signálních elektronů a iontů emitovaných ze vzorku pomocí aperturní clony a k ní připojené elektrody v objektivové čočce, umístěné v tubusu mikroskopu (US 4 823 006). Použití plynného prostředí vzorkové komory jako média pro zesílení sekundárních elektronů je popsáno v patentu US 4 785 182. Dále je v patentu US 4 897 545 (WO 90/04261) popsáno uspořádání pro detekci signálních elektronů a iontů použitím několika kruhových elektrod s různým napětím. V patentu US 4 880 976 se popisuje detektor sekundárních elektronů v environmentálním rastrovacím elektronovém mikroskopu, v němž je tubus mikroskopu oddělen od vzorkové komory tlak omezující clonou, která je překážkou pro proudění plynu ze vzorkové komory do tubusu mikroskopu, • · » • · « * · · · ···· * ♦·· · · * « · *

- 2 v němž se bez omezení mohou fokusovat a šířit primární elektrony. Mezi vzorkem a tlak omezující clonou je kruhová elektroda, k níž je přivedeno elektrické kladné napětí. Sekundární elektrony emitované ze vzorku jsou pak přitahovány k elektrodě a detekovány v podobě elektrického proudu.

Nevýhoda tohoto detektoru je v tom, že neřeší sběr nežádoucích signálů, případné potlačení šumu a oddělení sekundárních elektronů od zpětně odražených elektronů, což způsobuje menší rozlišovací schopnost obrazu. Další nevýhodou tohoto uspořádání je omezená optimalizace tlakových poměrů v komoře vzorku a tubusu mikroskopu, zejména při pozorování velmi vlhkých biologických vzorků.

Při umístění elektrody detektoru nad vzorkem podle patentu US 4 886 976 (WO 88/01099) je pro detekci sekundárních elektronů využívána emise iontů, vzniklých srážkou sekundárních elektronů s molekulami plynů. Nevýhodou je, že nejsou separovány ionizované molekuly plynů, generované odraženými elektrony, což má negativní vliv na rozlišení obrazu vzorku.

V patentu US 5 362 964 je uvedena elektroda integrovaná s aperturní clonou, umístěná nad kruhovou drátkovou elektrodou, pod níž je umístěn vzorek. Sekundární elektrony generované ze vzorku jsou detekovány kruhovou drátkovou elektrodou, zatímco nežádoucí sekundární elektrony generované po srážce zpětně odražených elektronů s okolním prostředím jsou detekovány elektrodou, integrovanou s aperturní clonou. Výsledkem však není čistý obraz tvořený sekundárními elektrony, ale obraz tvořený směsí sekundárních elektronů a zpětně odražených elektronů.

Detektor zpětně odražených elektronů je řešen dle patentové přihlášky EP 022 356 (US 4 569 928) nebo českým patentem č. 284 288, nicméně detektory zpětně odražených elektronů přinášejí záznam materiálového kontrastu, nikoliv topografického kontrastu jako sekundární elektrony.

Další detekce sekundárních elektronů je řešena v patentové přihlášce WO 98/22971, v níž je využita detekce fotonů generovaných srážkou a následnou lavinovou kolizí signálních elektronů emitovaných ze vzorku s molekulami plynu přítomného ve vzorkové komoře. Fotony jsou sbírány světlovodem a fotonásobičem.

Ani tento systém ovšem nevyřešil problém nežádoucího signálu od zpětně odražených elektronů a navíc fotonový signál je velmi slabý, se značným podílem obrazového šumu.

·» ·

- 3 Patentová přihláška PL 329339 z Wroclawské Politechniky řeší poprvé detekci sekundárních elektronů v environmentálním elektronovém mikroskopu pomocí scintilačního detektoru. Zatímco předchozí detekční techniky sekundárních elektronů v environmentální rastrovací elektronové mikroskopii jsou založeny na srážkovém ionizačním mechanismu, který využívá elektrického výboje v plynu, detekce sekundárních elektronů pomocí jejich dopadu na scintilační materiál byla použita v detektoru PL 329339 poprvé. Detektor využívá vakuově čerpaný prostor se scintilátorem, světlovodem a fotonásobičem, do kterého proudí sekundární elektrony z tlakového prostoru vzorkové komory přes destičku pórovitého kanálového násobiče elektronů. V kanálové destičce se elektrony násobí a po jejich výstupu jsou odsáty na scintilátor. Zásadní nevýhodou tohoto uspořádání je obecně známý časový pokles účinnosti kanálové destičky v plynném prostředí vzorku, a tím slábnoucí signál detektoru, zejména při vyšších tlacích plynu ve vzorkové komoře nad 10 Pa.

Zejména vzhledem k vysoké ceně destičky kanálového násobiče a jejímu rychlému znehodnocení je tento systém detekce pro praxi nevýhodný.

Jiné řešení detekce sekundárních elektronů vyplývá z CZ PV 2002-2105. Zde se popisuje detektor sekundárních elektronů, jenž je tvořen čidlem, které je uloženo v komoře detektoru, k níž je připojena vývěva, přičemž komora detektoru je na svém ústí do vzorkové komory uzavřena clonou s velkým odporem vůči prostupu plynu a malým odporem vůči prostupu elektronů, konkrétně elektricky vodivou mřížkou nebo membránou z elektricky izolujícího materiálu s otvory, například kaptonovou membránou, přičemž všechny ostatní stěny komory vakuově oddělují vnitřní prostor komory detektoru od okolí. Nevýhodou tohoto způsobu detekce jsou problémy s optimalizací tlakových poměrů mezi vzorkovou komorou a komorou detektoru v důsledku vstupní mřížky či kaptonové membrány a nižší účinnost detektoru.

Dosud všechny známé způsoby detekce sekundárních elektronů, ať už jsou proudově ionizační, fotonové nebo scintilačně fotonásobičové, mají limitní faktory, které jsou spojeny buď s neschopností zaznamenat čistý sekundární obraz bez vlivu zpětně odražených elektronů nebo s nemožností obdržet kvalitní obraz vzorku při vysokém tlaku ve vzorkové komoře.

- 4 • 99·· • ·

9··· 9

Vynález si klade za úkol navrhnout řešení detektoru sekundárních elektronů, které by poměrně jednoduchými prostředky zajistilo dosažení vyšší kvality obrazu v environmentálním rastrovacím elektronovém mikroskopu.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší detektor sekundárních elektronů, který má tvar trubice zaústěné prvním koncem do prostoru vzorkové komory, na druhém konci je uzavřen a opatřen čidlem sekundárních elektronů s urychlovací elektrodou a je na něj připojen alespoň jeden zdroj vakua, jehož podstata spočívá v tom, že jeho první konec je do vzorkové komory otevřen, jeho vnitřní prostor je rozdělen na detektorové komory alespoň dvěma příčnými přepážkami, které mají v ose otvor pro průchod sekundárních elektronů a na něž je přivedeno napětí vytvářející elektrostatické pole, detektorová komora mezi dvěma přepážkami a alespoň jedna další detektorová komora jsou napojeny na vzájemně nezávisle regulovatelné zdroje vakua, přičemž ústí detektoru do vzorkové komory je opatřeno elektrodami k tvarování drah sekundárních elektronů.

Přepážky jsou s výhodou provedeny jako elektrostatické čočky; jsou vytvořeny z elektricky vodivého materiálu a mají kladné napětí.

Ve výhodném provedení je detektor rozdělen dvěma přepážkami, z nichž přepážka bližší ústí detektoru má otvor o průměru 0,1 až 1,0 mm a kladné napětí 50 až 600 V, a přepážka vzdálenější od ústí detektoru má otvor o průměru 0,5 až 3,0 mm a kladné napětí 50 až 1000 V.

K tvarování drah sekundárních elektronů může být v ústí detektoru vložena prstencová přitahovací elektroda, která má kladné napětí do 500 V.

K optimalizaci proudění plynu jsou detektorové komory napojeny na zdroje vakua prostřednictvím vývodů rovnoměrně rozmístěných po obvodu detektoru.

V jednom provedení je na zdroje vakua vedle detektorové komory mezi přepážkami napojena i detektorová komora mezi vzdálenější přepážkou a uzavřeným koncem detektoru, přičemž v ústí detektoru je vložena rovněž prstencová vychylovací elektroda se záporným napětím do -150 V.

V jiném provedení může být na zdroje vakua vedle detektorové komory mezi přepážkami napojena i detektorová komora mezi ústím a bližší přepážkou, přičemž ·· · • · • · · • 9 9 99 * * » ···> 9

999

- 5 v ose detektoru je do komory vložen prvek k usměrňování proudu odsávaných plynů tvořený elektricky vodivým kuželem se záporným napětím do -10 V a elektricky vodivým válcem s kladným napětím do 200 V.

K dalšímu tvarování drah sekundárních elektronů mohou být do vakuových vývodů v detektorové komoře mezi ústím a bližší přepážkou vloženy kovové mřížky pod záporným napětím do -150 V.

Jako výhodné čidlo se osvědčil scintilátor tvořený monokrystalem z ytritohlinitého granátu nebo perovskitu ve tvaru plochého kužele přiléhajícího svojí podstavou ke světlovodu.

Urychlovací elektroda může být s výhodou provedena tak, že scintilátor je pokryt vrstvou vodivých oxidů nebo hliníku o tloušťce 10 až 50 nm, na níž je přiváděno kladné napětí 6 až 12 kV.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude dále objasněn pomocí výkresu, na němž obr. 1 představuje schematicky v řezu jeden příklad provedení detektoru sekundárních elektronů v konfiguraci se vzorkovou komorou a obr. 2 jiný příklad provedení detektoru rovněž v řezu.

Příklady provedení vynálezu

Detektor 1 sekundárních elektronů je součástí environmentálního rastrovacího elektronového mikroskopu, který všeobecně kromě něj zahrnuje elektronové dělo pro generování a šíření elektronového svazku 2 primárních elektronů směrem ke zkoumanému vzorku 3, elektronově optický tubus mikroskopu a vzorkovou komoru 4. Elektronově optický tubus obsahuje systém objektivových čoček pro fokuzaci elektronů a jejich rastrování po povrchu vzorku, což není na výkrese znázorněno. Detektor 1 podle vynálezu je určen pro detekci sekundárních elektronů emitovaných ze vzorku 3, umístěném ve vzorkové komoře 4, v níž může být tlak nastaven do 2000 Pa.

Detektor 1 je tvořen trubicí z vodivého materiálu, jejíž osa o je kolmá na směr paprsku 2 primárních elektronů o energii 0,5 až 30 keV, které dopadají na zkoumaný vzorek 3 nacházející se ve vzorkové komoře 4. První konec 5 detektoru 1 ústící do

9 * 9 9

9» • 9999 ·

9 • 999 9 ··· • 99

- 6 vzorkové komory 4 je otevřen, jeho druhý konec 6 je uzavřen a opatřen čidlem sekundárních elektronů.

V provedení podle obr. 1 je čidlem scintilátor 7 z kruhové desky monokrystalu ytritohlinitého granátu, pokrytého vrstvou vodivého oxidu cínu a india o tloušťce 5 až 15 nm, přiléhající ke světlovodu 71. Tato vrstva představuje urychlovací elektrodu_8.

V provedení podle obr. 2 je čidlem scintilátor 9 z monokrystalu ytritohlinitého perovskitu ve tvaru plochého kužele pokrytého vrstvou hliníku o tloušťce 30 až 60 nm.

Vnitřní prostor detektoru 1 je dvěma přepážkami 10, H rozdělen do tří komor 12,1214. Přepážky W, H jsou kovové a v ose o opatřeny otvory; přepážka 10 bližší ústí detektoru 1 má otvor o průměru 0,1 až 1,0 mm a přepážka H vzdálenější od ústí detektoru 1 má otvor o průměru 0,5 až 3 mm. Přepážky 10, 11 plní v detektoru 1 dvě funkce:

První funkcí je omezení průtoku plynů proudících ze vzorkové komory 4 do komory 14, v níž je umístěn scintilátor 7, 9. V závislosti na výkonu čerpacích vývěv zdrojů vakua V-ι, V2 a průměru otvorů v přepážkách 10, 11 lze nastavit tlakové poměry tak, že je-li ve vzorkové komoře 4 tlak 1 000 Pa, otvor v přepážce 10 má průměr 0,5 mm a otvor v přepážce U má průměr 1,5 mm, v komoře 14 se tlak pohybuje kolem 1 Pa, a to v provedení dle obr. 1. Rozdíl tlaků v provedení dle obr. 2 je ještě větší díky funkci prvku k usměrnění proudu plynů tvořeného kuželem 19 a válcem 20.

Druhou funkcí přepážek W, H je jejich schopnost tvarovat dráhy sekundárních elektronů do osy o v rovině přepážky, pokud je na přepážkách W, H vhodné elektrické napětí tak, aby tyto přepážky tvořily elektrostatickou čočku.

V příkladném provedení dle obr. 1, je-li napětí na bližší přepážce 10 U₆ = 400 V a na vzdálenější přepážce 11 U₇ = 600 V a napětí na urychlovací elektrodě 8 Ug = 10 kV, ukázaly počítačové simulace, že téměř 80% sekundárních elektronů z těch, které vstoupí do ústí komory 12 dopadne na vrchol scintilátoru 9 ve tvaru kužele opatřeného elektrodou 8. Pokud je napětí U1 na přitahovací elektrodě 17, napětí U2 na vychylovací elektrodě 18 a v jiném provedení napětí U₅ na mřížce 16, je podíl sekundárních elektronů soustředěných do osy o detektoru 1 ještě vyšší.

- 7 9« · • · 9 • · · • · 9 9 ·

9 • ••9 9 • · 99 « ♦· ·* · · t • · 9 9 9 9 • · · · 9999 • · 9 9 9

99« 999 99 «

Komora 13 mezi přepážkami W, H je v obou příkladných provedeních dle obr. 1 a obr. 2 napojena na první zdroj Vt vakua. Na druhý zdroj V2 vakua je v prvním příkladě napojena detektorová komora 14 nacházející se mezi vzdálenější přepážkou 11 a druhým koncem 6 detektoru 1 a ve druhém příkladě detektorová komora 12 mezi ústím detektoru 1 a bližší přepážkou 10. Oba zdroje vakua Ví, V2 jsou navzájem nezávisle regulovatelné a jsou napojeny na vnitřní prostor detektoru 1 každý prostřednictvím šesti vakuových vývodů 15 uspořádaných rovnoměrně po obvodu detektoru 1. Do vývodů 15 v detektorové komoře 12 jsou vloženy kovové mřížky 16.

V ústích detektorů 1 podle obr. 1 a obr. 2 jsou vloženy prstencové přitahovací elektrody 17 a u detektoru podle obr. 1 rovněž prstencová vychylovací elektroda 18. Pokud je přiloženo napětí na mřížky 16 a na elektrody 17. 18. projeví se další příznivý vliv na fokuzaci sekundárních elektronů přes přepážky 10, 11 směrem ke scintilátoru 7, 9. V provedení detektoru podle obr. 2 je do komory 12 v ose o vložen rozražeč odsávaných plynů sestávající z kovového kužele 19 a kovového válce 20.

Ty v tomto provedení rovněž víceméně přejímají funkci vychylovací elektrody. Na elektricky vodivé součásti detektoru 1 s výjimkou jeho pláště se přivádějí stejnosměrná elektrická napětí, a to na přitahovací elektrodu 17 napětí U1, na vychylovací elektrodu 18 napětí U2, na kužel 19 napětí U3, na válec 20 napětí U₄, na mřížku 16 napětí U₅, na bližší přepážku 10 napětí U₆, na vzdálenější přepážku H napětí U.7 a na urychlovací elektrodu 8 napětí U₈. Obě přepážky 10, U se pod napětím chovají jako elektrostatické čočky. Nastavením optimálních hodnot napětí Ui až U.7 dochází k tvarování toku 21 sekundárních elektronů a k jejich fokuzaci na urychlovací elektrodu 8. Napětí U₈ na urychlovací elektrodě 8 určuje konečnou energii sekundárních elektronů, se kterou dopadají na scintilátor 7, 9.

Paprsek 2 primárních elektronů dopadá na vzorek 3 ve vzorkové komoře 4, ve které může být nastaven tlak do 2 000 Pa. Emitované sekundární elektrony ve vzorku 3 jsou přitahovány elektrodou 17, vychylovány do ústí komory 12 detektoru 1. lonty plynu ze vzorkové komory 4, které se vyskytnou v prostoru detektoru 1, jsou přitahovány kladným napětím na mřížkách 16 a odsávány zdrojem vakua V2. Dráhy sekundárních elektronů jsou v ústí komory 12 tvarovány vychylovací elektrodou 18, resp. kuželem 19 a válcem 20, na kterých je napětí, procházejí přepážkou 10, tj. elektrostatickou čočkou do komory 13 se sníženým tlakem plynů a přepážkou H - 8 «9 9

9 9

9 9 • 999

9

9999 9 • 99 999 • 9 • 99

9999 • 9 9 další elektrostatickou čočkou do komory 14 s velmi nízkým tlakem. Zde jsou sekundární elektrony urychlovány urychlovací elektrodou 8 a dopadají na scintilátor 7, 9. Ve scintilátoru 7, 9 jsou sekundární elektrony urychlené na energii 6 až 12 keV transformovány na fotony, které jsou vedeny světlovodem 71 a zpracovány pomocí fotoelektrického násobiče a videotrasy.

Velikost nastavených napětí Ui až U₇ na jednotlivých prvcích s napětím, která ovlivňují tvar drah sekundárních elektronů je závislá zejména na průměru otvorů elektrostatických čoček v přepážkách 10, H, na geometrickém uspořádání prvků detektoru a na tlakových poměrech vzorkové komory 4 a komor 12,13,14 detektoru

1. Při pokusech s biologickými vzorky obsahujícími vodu se napětí pohybovala v těchto mezích:

Ui= 100 až 500 V

U₂= -10 až-150 V

U₃= 0 až-10 V

U₄= 10 až 200 V

U₅= -10 až-150 V

U₆= 5 až 600 V

U₇ = 50 až 1000 V

U₈ = 6 až 12 kV

Ukázalo se, že v důsledku velmi dobré fokuzace proudu sekundárních elektronů v podobě úzkého svazku jejich drah procházejícího elektrostatickými čočkami až k urychlovací elektrodě 8, v důsledku dobrých čerpacích a tlakových poměrů v jednotlivých komorách 12,13, 14 detektoru 1 a v důsledku zvýšené účinnosti energiové přeměny elektron - foton v kuželovém monokrystalickém scintilátoru 9 bylo dosaženo zlepšení funkce environmentálního rastrovacího elektronového mikroskopu, zejména vysoce kvalitních obrazů povrchů látek zkoumaných při tlaku až 1 000 Pa, byla dosažena rozlišovací schopnost závisející pouze na rozptylu svazku primárních elektronů v plynném prostředí vzorkové komory 4 a došlo ke zvýšení topografického kontrastu a snížení vlivu zpětně odražených elektronů na obraz vzorku 3. Začleněním detektoru 1 podle vynálezu do

- 9 ·· * ,,

9 9 · · · · • 9 * * β

999· ♦ · « • · 9 · ···· · 9·· · ··

9· · · · • 9 · · • ·9999

9 9

9 environmentálního rastrovacího elektronového mikroskopu byla zvýšena jeho užitná hodnota, a to proto, že se jedná o detektor pravých sekundárních elektronů, to jest bez vlivu zpětně odražených elektronů, detektor s vysokou účinností energiové přeměny elektron - foton, a to i v podmínkách vysokého tlaku ve vzorkové komoře 4.

Detekčním systémem podle vynálezu jsou dostatečně potlačeny nežádoucí signály, zejména od zpětně odražených elektronů, neboť ústím trubice detektoru 1 jsou sbírány především sekundární elektrony, přičemž kladné ionty plynů jsou pomocí prvku k usměrnění proudu plynů tvořeného elektricky vodivým kuželem 19 a elektricky vodivým válcem 20 odčerpány z prostoru detektorové komory 12 pomocí zdroje vakua V2, což má kladný vliv na zvýšení topografického kontrastu a na potlačování šumu.

Typickým znakem detektoru l je tvarování drah sekundárních elektronů pomocí elektrostatických čoček tvořených přepážkami 10, H detektorových komor a postupné snižování tlaku v detektorových komorách 12, 13, 14 pomocí vhodně zvolených otvorů v přepážkách 10, 11 komor až k docílení vhodného vakua v koncové komoře 14 detektoru 1 tak, že na kuželový scintilátor 9 může být přivedeno napětí až 12 kV bez toho, že by docházelo k elektrickým výbojům. Přitom sekundární elektrony urychlené elektrostatickým polem tvořeným tímto napětím dopadají ve svazku na vrchol kuželového scintilátoru 9, což několikanásobně zvyšuje účinnost výstupu světla ze scintilátoru 9 do světlovodu 71.

Claims (10)

1. Detektor sekundárních elektronů, který má tvar trubice zaústěné prvním koncem do prostoru vzorkové komory, na druhém konci je uzavřen a opatřen čidlem sekundárních elektronů s urychlovací elektrodou a je na něj připojen alespoň jeden zdroj vakua, vyznačující se tím, že první konec detektoru (1) je do vzorkové komory (4) otevřen, vnitřní prostor detektoru (1) je rozdělen na detektorové komory (12, 13, 14) alespoň dvěma příčnými přepážkami (10, 11), které mají v ose (o) otvor pro průchod sekundárních elektronů a na něž je přivedeno napětí vytvářející elektrostatické pole, detektorová komora (12) mezi dvěma přepážkami (10, 11) a alespoň jedna další detektorová komora jsou napojeny na vzájemně nezávisle regulovatelné zdroje vakua (V-ι, V₂), přičemž ústí detektoru (1) do vzorkové komory (4) je opatřeno elektrodami (17,18,19, 20) k tvarování drah sekundárních elektronů.

2. Detektor podle nároku 1, vyznačující se tím, že přepážky (10, 11) jsou provedeny jako elektrostatické čočky; jsou vytvořeny z elektricky vodivého materiálu a mají kladné napětí.

3. Detektor podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že (1) je rozdělen dvěma přepážkami (10,11), z nichž přepážka (10) bližší ústí detektoru (1) má otvor o průměru 0,1 až 1,0 mm a má kladné napětí (ΙΙβ) 50 až 600 V, a přepážka (11) vzdálenější od ústí detektoru (1) má otvor o průměru 0,5 až 3,0 mm a má kladné napětí (U7) 50 až 1000 V.

4. Detektor podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že k tvarování drah sekundárních elektronů je v ústí detektoru (1) vložena prstencová přitahovací elektroda (17) s kladným napětím (U1) do 500 V.

5. Detektor podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že detektorové komory (12, 13, 14) jsou napojeny na zdroje (Ví, V₂) vakua prostřednictvím vývodů (15) rovnoměrně rozmístěných po obvodu detektoru (1).

- 11 ·· · φ • · · φφφ φφφ φ φ ΦΦ·· · φ φ φ φ φφφφ · φφφ φ φφ φ • · φφφ • φφφφ φ φ

6. Detektor podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že na zdroje (Ví, V₂) vakua je vedle detektorové komory (13) mezi přepážkami (10,11) napojena i detektorová komora (14) mezi vzdálenější přepážkou (11) a uzavřeným koncem (6) detektoru (1), přičemž v ústí detektoru (1) je vložena rovněž prstencová vychylovací elektroda (18) se záporným napětím (U₂) do -150 V.

7. Detektor podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že na zdroje (Ví, V₂) je vedle detektorové komory (13) mezi přepážkami (10, 11) napojena i detektorová komora (12) mezi ústím a bližší přepážkou (10), přičemž v ose (o) detektoru (1) je do komory (12) vložen prvek k usměrnění proudu odsávaných plynů tvořený elektricky vodivým kuželem (19) se záporným napětím (U3) do -10 V a elektricky vodivým válcem (20) s kladným napětím (U4) do 200 V.

8. Detektor podle nároku 7, vyznačující se tím, že do vakuových vývodů (15) v detektorové komoře (12) mezi ústím a bližší přepážkou (10) jsou vloženy kovové mřížky (16) se záporným napětím (U₅) do -150 V.

9. Detektor podle nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že čidlem sekundárních elektronů je scintilátor (9) tvořený monokrystalem z ytritohlinitého granátu nebo perovskitu ve tvaru plochého kužele přiléhajícího svojí podstavou ke světlovodu (71)

10. Detektor podle nároku 1 až 9, vyznačující se tím, že urychlovací elektroda (8) je provedena tak, že scintilátor (7, 9) je pokryt vrstvou vodivých oxidů nebo hliníku o tloušťce 10 až 50 nm, na níž je přiváděno kladné napětí (Us) 6 až 12 kV.