СКАНИРУЮЩАЯ ЗОНДОВАЯ МИКРОСКОПИЯ. Задача любой микроскопии - дать наблюдателю увеличенное изображение
Задача любой микроскопии - дать наблюдателю увеличенное изображение мелких объектов с необходимым числом деталей (разрешением), используя раз- личия тех или иных физических характеристик этих деталей. Так, оптические микроскопы используют световой пучок и отличия в коэффициентах поглоще- ния, отражения или преломления между отдельными областями объекта. Их разрешающая способность ограничивается дифракционным пределом 5 ≪ 0,5А, In, где Я. - длина волны света; п - коэффициент преломления прозрач- ной среды, в которой находится образец (обычно п — 1... 1,5).__ В результате в видимой части спектра электромагнитных волн можно полу- чить разрешение не лучше ~ 0,2 мкм. В борьбе за большее разрешение в 30-е годы прошлого века были построе- ны первые электронные микроскопы, в которых вместо световых лучей исполь- зовали пучки электронов с типичным значением энергии 100...300 кэВ (в осо- бых случаях - до 5 МэВ). Эквивалентная длина волны де Бройля составляет при этом ≪ 1 А, что позволяет легко достигать разрешения ~ 1 нм и путем сложных ухищрений доводить его до ~ 0,1 нм (т.е. близкого к атомарному). Электронные микроскопы с атомным разрешением (HRTEM) - дорого- стоящие уникальные приборы, доступные лишь небольшому числу лабораторий в мире. Они нуждаются в высоком вакууме, высокоточных электронных линзах, сложной электронике и специальной компьютерной обработке изображения, тщательной защите от колебаний, вибраций и шумов в здании, трудоемкой под- готовке образцов и т.д. Кроме того, в высоковольтных электронных микроскопах объект может по- вреждаться электронами высокой энергии. Поэтому наряду с непрерывной ра- ботой по их совершенствованию параллельно возникали различные независи- мые идеи и подходы к достижению атомного разрешения.
|
