SU481008A1 - Детектор электронов - Google Patents

Description

1

Изобретение предназначено дл  псиользовани  в растровых электронных микрозондовых приборах.

Известные детекторы электронов состо т из устройства сбора электронов, разв зываюп1,его преобразовател  (включающего сцинтилл тор с входным электродом и световод), фотоэлектронного умножител  (ФЭУ) с нагрузкой и источника иптанн .

В нзвестном детекторе устройством сбора электронов часть электронов, вышедших из исследуемого образца, направл етс  в поле входного электрода сцинтилл тора и приобретает в нем оптимальную дл  возбуждени  примененного спинтилл тора энергию. Часть возбужденных в сцинтилл торе фотонов направл етс  с помошью световода на фотокатод ФЭУ и возбуждает в нем вторичиые электроны , поток которых, усиленный динодами ФЭУ, создает в нагрузке регистрируемый сигнал . С целью уменьшени  уровн  собственных шумов и достижени  максимальной чувствительности по входному сигналу в таких детекторах предъ вл ютс  жесткие требовани  к согласованию снектральных характеристик сцинтилл торов, световода и ФЭУ, а также к конструкции световода и сцинтилл тора.

Недостатки известного детектора следующие: большой уровень собственных шумов детектора, возникающих в разв зываюндем

9

нреооразователе и накладывающн.чс  на сигнал при его двойпо.м энергетическом преобразоваппи (электроны-фотоны-электроны), что ограннчивает чувствительность детектора и, как следствие, разрешающую способность прибора, в котором он используетс ; Tcxinnieские трудности, воз1П1кающие прп работе со слабыми спгналамп п выражаюп-1,иес  в необходимости очень тщательного нзготовлепи  световода и сциитилл тора и тщательном сопр жении их С11ектральных характеристик и характеристики ФЭУ.

Дл  повышепп  оби1.его коэффициента усилени  в предлагаемый детектор введен малошум ший электронный умнол итель, установленный между устройством сбора эле тронов п разв зываюихпм преобразователем такпм образом, что коллектором успленного потока электронов с его выхода служит входной электрод сцинтилл тора в разв зываюшем преобразователе .

Иа чертеже схематически показан предлагаемый детектор.

В металлической трубке 1.  вл юнгейс  электромагнитным экраном н корпусом детектора , со стороны торца, обращенного в сторону исследуемого объекта 2, на изол торах 3, последовательно друг за другом, размещены: устройство сбора электронов 4, выполненное в виде металлической сеточки или комбинации отклон ющих иластш-:, малоипм ш; ; Я1лектро1 пыи умпожгтель (тшч ) 5, изго101;ленньш бо  коллектора, jiariaj.ibniaioщий преобразовате.и, о, расположсииыГ ла входном торце разме1це1шого за ккм ФЭУ 7 :: цзготовлеииый путел последовательного нансеени  иа торец ФЭУ сло  сцинтнлл тора cS ii тонкого нровод гцего нокрыти  9, имеющего контактную нлош.адку, и ФЭУ 7 с подключен ной к нему нагрузкой 10. К металлической сеточке 4, электронному умножителю 5, контактной площадке нровод щего покрыти  Я,  вл юитегос  входным электродом разв зыг.ающего нреобразовател  6, и ФЭУ 7 нодведеп:, напр жени  от источника питани  11. обнда  шина которого соединена с исследуе.1ым ooi ектом 2 металлической трубкой 1 ( вл юн1ейс  экраном детектора), вторым концом нагрузкн 10, подключенной к выходу ФЭУ. и общим коитуром заземлени .

Поток электронов от исследуемого объекта с номощью регулируемого нотенциа.ча vTpoi;ства сбора электронов (сеточки п.чи отклон юнщх нластнн) ианравл етс  на liCMX-ibiii ;;iiнод малошум щего ВЭУ и попадает с пос.юдвего дииода и ускор юн1,ее иоле, создаиаслкн входным электродом разв зываю него нрсобразовате .т , получает онтпмальиую дл  возбуждении сцггнтилл тора энергню и г:реоб|)азуетс  в поток светового излучени  сщпгги.ь-;;- тором 8. Поток светового излучени , возбужда  ФЭУ. создает на подключенной к вь;ход ФЭУ нагрузке сигнал. нрогорннональпьп входному току детектора.

е дсгектора электронов пзго ou-iHiii 1 о ффи11 :(-пт уги леммИ li .:() раз, ()111)елд;.1 ем()е ко-иЬфицис ;iOM yen. icjiiiH зпедениого ма.мошум щсЧ)

:-;..1ектр01П ого множител  (например, д.1Я ВЭУ-1А и раз) н снизить уровень шумов практически до уровн  собственных цумов источника сигка,1а. плн сократить врем  исследовани  объекта. Так, при темновом

токе менее А можно регистрировать дес тки электронов в секунду, т. е. токи пор дка А, что не удаетс  сделать с помощью известного ранее детектора с разв зываюним нреобразователем на

;;ходе.

Детектор электронов, еодержанлий устройство сбора э.лектропов. разв зываю1ций нреоб|1азовате:1ь , cacTOBOii поток с которого nanpaii .len иа вход. 4)от()эле1 троп1 ого у.множител  е 110дк, ючсппо) к |-1е,му иагрузкоГн источник ии|аии  и исследуемый зазем.ченный объект, отличающийс  тем, что, с целью HOBJ::щенн  обн1его коэффнциента усилени , он огабжеи электронным умиожителем с ма.1ым коэфс{)инлс1Г1ом Н1ума, рас1ю:юженным между ч гройством сбора эл.ектронов н развизываюП1и ,м преобразователе:., входной электрод которого выпо. функцию коллектора потока электронов электроииого удпюжител  с малым к()эа)(Н1ниептом пАма.