The invention relates to the field of microscopic technology for materials, an atomic beam microscopic device including a gas storage tank, a gas pipe, a vacuum chamber connected by a cavity I and a cavity II, a jet head, a shunt, a gas transmission window, an atom diffraction sheet, an atom diffraction sheet through-hole type I, an atom diffraction sheet through-hole type II, an atom diffraction sheet through-hole type II, and an atom diffraction sheet through-hole type II. Hole type III, detector I, sample, sample table, computer, detector II, suction port I, vacuum pump group I, suction port II, vacuum pump group II. A series of through holes are used to replace the annular structure of the zone plate in the atomic diffraction plate of the present invention. The through holes are easier to process than the unsupported annular structure of the standard Fresnel zone plate. By choosing appropriate through-hole diameter and through-hole distribution, the focusing effect of atomic beam is optimized, the sharp focusing spot can be obtained, and the higher order diffraction can be suppressed.
【技术实现步骤摘要】
一种原子束显微装置
本专利技术涉及对材料的显微
,尤其是一种利用原子束对样品表面进行扫描并具有特殊设计的原子衍射片的一种原子束显微装置。
技术介绍
在显微
,现有电子显微镜只能对导电样品进行成像,且其工作时发射出的电子束的能量较高,会使某些较为敏感的样品表面受到辐射损伤。原子束显微镜能够克服以上缺陷,对易损或绝缘样品进行成像,其通常采用惰性气体原子作为发射原子,惰性气体原子束能量很低,且化学性质非常稳定,这些因素使原子束显微镜能够非破坏性地得到样品表面图像。原子束显微镜的工作原理是:在高真空中,自由原子流通过喷嘴和孔径形成一束气体原子束射向样品表面,同时令样品或孔径在二维平面内扫描,采用质量过滤探测器探测被样品表面反射的原子,并根据气体分压输出图像密度信号。现有技术存在的缺陷是在原子束显微镜的一种工作方式中,采用菲涅尔波带片将原子以德布罗意物质波的形式聚焦,终极的分辨率由菲涅尔区最外侧的波带的波长所决定,由于原子束流的能量较低,原子不会穿透固态材料,因此菲涅尔波带片上用于透射原子的环必须采用无支撑的结构,这在加工上具有较大难度,且原子束聚焦效果不够好,束斑会受到高阶的衍射的干涉,所述一种原子束显微装置能够解决问题。
技术实现思路
为了解决上述问题,本专利技术一种原子束显微装置具有特殊的原子聚焦结构,优点是原子衍射片仅由通孔构成,所述通孔比标准的菲涅尔波带片的无支撑的环结构更易于加工,聚焦效果佳,能够得到较为锐利的聚焦束斑。本专利技术所采用的技术方案是:所述一种原子束显微装置主要包括储气罐、气管、由腔体I和腔体II连接成的真空腔体、喷射头、分流器、气 ...
【技术保护点】
1.一种原子束显微装置,主要包括储气罐(1)、气管(2)、由腔体I(3‑1)和腔体II(3‑2)连接成的真空腔体(3)、喷射头(4)、分流器(5)、气体透射窗片(6)、原子衍射片(7)、原子衍射片通孔种类I(7‑1)、原子衍射片通孔种类II(7‑2)、原子衍射片通孔种类III(7‑3)、探测器I(8)、样品(9)、样品台(10)、计算机(11)、探测器II(12)、抽气口I(13)、真空泵组I(14)、抽气口II(15)、真空泵组II(16),所述腔体I(3‑1)和腔体II(3‑2)通过分流器(5)连接,腔体II(3‑2)通过抽气口I(13)连接真空泵组I(14),腔体I(3‑1)通过抽气口II(15)连接真空泵组II(16);喷射头(4)位于腔体I(3‑1)内,喷射头(4)通过气管(2)与真空腔体(3)外的储气罐(1)连接,喷射头(4)出口与分流器(5)的入口相对,所述气体透射窗片(6)、原子衍射片(7)、探测器I(8)、探测器II(12)、样品(9)和样品台(10)均位于腔体II(3‑2)内,气体透射窗片(6)位于分流器(5)与原子衍射片(7)之间,样品(9)固定于样品台(10)上 ...
【技术特征摘要】
1.一种原子束显微装置,主要包括储气罐(1)、气管(2)、由腔体I(3-1)和腔体II(3-2)连接成的真空腔体(3)、喷射头(4)、分流器(5)、气体透射窗片(6)、原子衍射片(7)、原子衍射片通孔种类I(7-1)、原子衍射片通孔种类II(7-2)、原子衍射片通孔种类III(7-3)、探测器I(8)、样品(9)、样品台(10)、计算机(11)、探测器II(12)、抽气口I(13)、真空泵组I(14)、抽气口II(15)、真空泵组II(16),所述腔体I(3-1)和腔体II(3-2)通过分流器(5)连接,腔体II(3-2)通过抽气口I(13)连接真空泵组I(14),腔体I(3-1)通过抽气口II(15)连接真空泵组II(16);喷射头(4)位于腔体I(3-1)内,喷射头(4)通过气管(2)与真空腔体(3)外的储气罐(1)连接,喷射头(4)出口与分流器(5)的入口相对,所述气体透射窗片(6)、原子衍射片(7)、探测器I(8)、探测器II(12)、样品(9)和样品台(10)均位于腔体II(3-2)内,气体透射窗片(6)位于分流器(5)与原子衍射片(7)之间,样品(9)固定于样品台(10)上且位于原子衍射片(7)后方,样品(9)表面垂直于喷射头(4)出口与分流器(5)的入口的连线,探测器I(8)和探测器II(12)分别位于样品(9)表面两侧,样品台(10)能够三维移动,样品台(10)、探测器I(8)和探测器II(12)分别电缆连接计算机(11),探测器I(8)对原子量较小的原子探测效率较高,探测器II(12)对原子量较大的原子探测效率较高,当气体原子从储气罐(1)通过气管(2)传输至喷射头(4)并以自由射流形式射入腔体I(3-1),...
【专利技术属性】
技术研发人员:张向平,赵永建,
申请(专利权)人:金华职业技术学院,
类型:发明
国别省市:浙江,33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。