SU399937A1

SU399937A1 - ELECTRONIC MICROSCOPE ANALYZER

Info

Publication number: SU399937A1
Application number: SU1718748A
Authority: SU
Priority date: 1971-11-29
Filing date: 1971-11-29
Publication date: 1973-10-03

Description

II

Изобретение относитс к электронным микроскопам просвечивающего типа с развертывающим лучом.This invention relates to transmission-type electron microscopes with a scanning beam.

Известно использование электронных микроскопов в качестве анализаторов. Такие электронные микроскопы-анализаторы содержат лреабразователи электронно-оптического изображени в электрические сигналы, например при помощи различных типов телевизионных передающих трубок.The use of electron microscopes as analyzers is known. Such electron microscopes-analyzers contain converters of the electron-optical image into electrical signals, for example, using various types of television transmission tubes.

Однако известные микроскопы-анализаторы имеют сравнительно низкую чувствительность и недостаточное разрещение.However, the known analyzer microscopes have a relatively low sensitivity and insufficient resolution.

Целью изобретени вл етс юовышение чувствительности и разрещени .The aim of the invention is to increase sensitivity and resolution.

Дл этого в качестве преобразовател электронно-оптического изображени в электрические сигналы использован сцинтилл тор с фотоэлектронным умножителем, расположенные за неподвижной сканирующей диафрагмой по ходу электронного луча.For this, a photomultiplier scintillator located behind the fixed aperture along the electron beam is used as a converter of the electron-optical image into electrical signals.

Изобретение по снено чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

На чертеже приведена блок-схема устройства .The drawing shows a block diagram of the device.

Электронный микроскоп-анализатор содержит электронную пушку 1, анод 2, конденсатор 3, линзу 4 объектива, промежуточную линзу б и диафрагму 6.The electron microscope analyzer contains an electron gun 1, an anode 2, a capacitor 3, an objective lens 4, an intermediate lens B, and a diaphragm 6.

Между линзой 4 объектива и промежуточной линзой 5 установлена отклон юща система 7. Против отверсти 8 установлен сцинтилл тор 9, за которым расположен фотоэлектронный умножитель 10, выход которого через видеоусилитель 11 соединен с кинескопом 12, а через катодный повторитель 13 и интегрирующую цепочку 14 соединен с амплитудным анализатором 15 или с коррел тором . Генератор 16 медленных разверток соединен с отклон ющей системой 7 микроскопа и разверт1кой кинескопа 12.Between the objective lens 4 and the intermediate lens 5, a deflection system 7 is installed. A scintillator 9 is installed against the aperture 8, behind which there is a photomultiplier 10, the output of which is connected to the kinescope 12 via the video amplifier 11, and through the cathode repeater 13 and the integrating chain 14 is connected to an amplitude analyzer 15 or with a correlator. A slow sweep generator 16 is connected to a microscope deflection system 7 and a kinescope sweep 12.

В колонне электронного микроокопа электронный луч из электронной пушки 1, ускоренный анодом 2 и сфокусированный линзой 4,In the electron microcopy column, the electron beam from electron gun 1, accelerated by the anode 2 and focused by lens 4,

попадает на объект 17.hits object 17.

Электронно-оптическое изображение исследуемого объекта 17 при помощи отклон ющей системы 7 перемещаетс ло строкам и кадрам относительно диафрагмы 6. Благодар The electron-optical image of the object under study 17 with the help of a deflecting system 7 is moved to rows and frames relative to the diaphragm 6. Thanks

этому перемещению производитс сканирование электронного изображени по строкам и кадрам. Электроны, выход щие из диафрагмы 6 с энергией, определ емой ускор ющим напр жением микроскопа, попадают на сцинтилл тор 9 и вызывают вспыщку, котора регистрируетс фотоэлектронным умножителем (ФЭУ) 10. На выходе ФЭУ 10 получаетс поток импульсов, частота которых соответствует электронной плотности изображени This movement scans the electronic image in rows and frames. The electrons emerging from the diaphragm 6 with the energy determined by the accelerating voltage of the microscope hit the scintillator 9 and cause a flash, which is detected by a photomultiplier (PMT) 10. At the output of the PMT 10, a stream of pulses is obtained whose frequency corresponds to the electron density of the image

объекта. Затем сигнал поступает через катодный повторитель 13 на интегрирующую цепочку 14. Затем непрерывный сигнал квантуетс и с выхода интегрирующей цепочки 14 поступает на вход анализирующего устройства амплитудного анализатора 15 или коррел тора. При необходимости сигнал с выхода ФЭУ 10 .подают на видеоусилитель 11 затем на модул тор кинескола 12. Синхронность разверток кинескопа 12 и отклон ющей системы 7 микроскопа обеспечит получение изображени на телевизионном экране. В качестве датчика системы преобразовани применен сцинтилл ционный счетчик, способный фиксировать олотности электронного потока пор дка а/см, что обеспечивает высокую чувствительность прибора. Система преобразовани включает в себ следующие основные элементы: генератор 16 медленных разверток, отклон ющую систему 7, неподвижную диафрагму 6, сцинтилл ционный счетчик (сцинтилл тор 9 в сочетании с фотоэлектронным умножителем 10). Электронный микроскоп-анализатор позвол ет , кроме визуального и фотографического исследований, проводить машинный анализ структур по их статистическим характеристикам , в основу которого положен анализ сигнала (в анализаторе 15), полученного при сканировании электронно-оптического изображени на выходе системы преобразовани . Формирование сигнала, который подлежит обработке в амплитудном анализаторе, осуществл етс следующим образом. Временное распределение импульсов, подученное на выходе сцинтилл ционного счетчика, несет информацию о пространственном распределении электронной плотности изображени исследуемого объекта (при сканировании по строкам и кадрам электронно-оптического изображени ). В блоке 14 импульсы усиливаютс , формируютс триггером Шмидта, затем интегрируютс и подаютс в анализатор 15. В результате амплитудного анализа рассчитываютс первые четыре момента функции распределени амплитуд: математическое ожидание - MO, дисперси - D, асимметри - Sk, эксцесс - EX. Эти параметры специфичны дл каждой микроструктуры и дают возможность описани микроструктуры электронно-микроскопического изображени в аналитической форме. Предмет изобретени Электронный микроскоп-анализатор просвечивающего типа, например биологических объектов, содержащий электронно-оптическую систему, отклон ющую систему, обеспечивающую медленные развертки электронного луча по строкам и кадрам, диафрагму с регистрирующим устройством, включающим преобразователь электронно-оптического изображени в электрические сигналы, отличающийс тем, что, с целью повышени чувствительности и разращени электронного микроскопа-анализатора , s качестве преобразовател электронно-оптического изображени в электрические сигналы использован сцинтилл тор с фотоэлектронным умножителем, расположенные за неподвижной сканирующей диафрагмой по ходу электронного луча.object. The signal then passes through the cathode repeater 13 to the integrating chain 14. Then the continuous signal is quantized and from the output of the integrating chain 14 goes to the input of the analyzing device of the amplitude analyzer 15 or correlator. If necessary, a signal from the output of the PMT 10. A scintillation counter is used as the sensor of the conversion system; it is capable of detecting the electron flux rates of the order of a / cm, which ensures a high sensitivity of the instrument. The transformation system includes the following basic elements: a slow sweep generator 16, a deflecting system 7, a fixed diaphragm 6, a scintillation counter (a scintillator 9 in combination with a photomultiplier 10). The electron microscope analyzer allows, in addition to visual and photographic studies, to machine analysis of structures according to their statistical characteristics, which is based on analyzing the signal (in analyzer 15) obtained by scanning the electron-optical image at the output of the conversion system. The formation of a signal that is to be processed in an amplitude analyzer is carried out as follows. The temporal distribution of the pulses obtained at the output of the scintillation counter carries information about the spatial distribution of the electron density of the image of the object under study (when scanning in rows and frames of the electron-optical image). In block 14, the pulses are amplified, formed by a Schmidt trigger, then integrated and fed into analyzer 15. As a result of amplitude analysis, the first four points of the amplitude distribution function are calculated: expectation MO, dispersion D, asymmetry Sk, excess-EX. These parameters are specific to each microstructure and make it possible to describe the microstructure of an electron microscopic image in an analytical form. The subject matter of the invention is a transmission-type electron microscope-analyzer, for example, biological objects, containing an electron-optical system, a deflecting system, providing slow sweeps of the electron beam along lines and frames, a diaphragm with a recording device, including an electron-optical image converter into electrical signals, differing in that, in order to increase the sensitivity and expansion of the electron microscope-analyzer, s as a converter of electron-optical images into electrical signals used a scintillator with a photomultiplier tube, located behind the fixed scanning aperture along the electron beam.