Everhart-Thornley Dedektörü

Everhart-Thornley detektörü bir olan elektron dedektörü esas olarak kullanılan elektron mikroskopları tarama (SEM). Bu tarafından 1960'larda geliştirilen Thomas Eugene Everhart ve RFM Thornley de Cambridge Üniversitesi .

Tarih

In 1960 , iki öğrenci Charles Oatley , Thomas Everhart ve RFM Thornley , aslen kullandığı toplama sisteminin iyileştirilmesi, fikri yoktu Vladimir Zworykin bir fosforlu ekran / oluşuyordu ve foto çoğaltıcı , bir eklemek için ışık kılavuzu bu fosforlu ekran ve bu arasındaki fotoçoğaltıcı. Bu kılavuz, sintilatör ile fotomultiplier arasında bağlantıya izin vererek performansı büyük ölçüde artırdı. Yarım asırdan fazla bir süre önce icat edilen bu dedektör, günümüzde en sık kullanılan dedektördür.

Prensip

Thornley-Everhart detektörü ikincil bir elektron detektörüdür . Gelen elektronların etkisi altında bir taramalı elektron mikroskobunda numune tarafından yayılan ikincil elektronları yakalar ve her ikincil elektronu, dedektörün çıkışında bulunan birkaç milyon elektronik yüke dönüştürür.

Bir Everhart-Thornley dedektörü, iyonların enerjisini yükselten bir ivme uzayından, elektronları fotonlara dönüştüren bir sintilatörden , fotonları elektronlara dönüştüren ve elektronları çoğaltan bir fotoçoğaltıcıya taşıyan bir ışık kılavuzundan oluşur . Çıkışta bulunan elektrik yükü daha sonra bir elektronik amplifikatör tarafından algılanır.

Sintilatör, potansiyeli numuneninkine yakın olan bir tür Faraday kafesine göre birkaç kilovoltluk bir voltaja getirilir, böylece gelen elektronlar çok fazla bozulmaz. Normal çalışmada, Faraday kafesi, numunenin yüzeyinde ikincil elektronları boşaltmak için yeterli bir elektrik alanı oluşturacak şekilde numuneye göre bazı +200 voltta polarize edilir. Bir ızgara, ikincil elektronların, elektronların enerjisini 50 kat artıran ivme boşluğuna girmesine izin verir. Bu çalışma modu, düşük vakumlu bir SEM'de mümkün değildir, çünkü sintilatörün potansiyeli, gözlem odasının atmosferini iyonize eder.

Işık kılavuzunun girişinde, elektronları fotonlara dönüştüren sintilatör, bir floresan fenomeni olan sintilasyon içerir . Işık kılavuzunun çıkışında, fotonların elektronlara dönüşümü , fotoelektrik etkiyi devreye sokan bir foto katot ile sağlanır .

Pozitif voltaj çalışması

250 volta kadar pozitif voltaj altında (sağdaki şemaya bakın), Faraday kafesi, numuneden gelen ikincil elektronları çok verimli bir şekilde çeker. Bu sadece numuneden gelen elektronlar için değil, aynı zamanda odanın kendisinden gelen elektronlar için de geçerlidir. Çünkü bir elektrik alanı Faraday kafesi ile üretilen bir kabartma etkisi elde edilebilir oldukça asimetriktir.

Negatif voltaj çalışması

Dedektör - 50 volta kadar negatif voltajla kullanıldığında (soldaki şemaya bakın), dedektör ikincil elektronların% 90'ına kadarını reddedebilir çünkü enerjileri genellikle 10 eV'den azdır . Everhart-Thornley dedektörü bu nedenle bu durumda geri saçılan bir elektron dedektörü haline gelir.

Çoğu dedektör, 10 ila 15 keV enerjili elektronları algılar . Geri saçılmış elektronları bulduğumuz, ancak ikincil elektronları bulmadığımız, enerjilerin bu büyüklük sırasındadır .

Ayrıca görün