The invention relates to a light emission electron microscopy imaging method which can work under the condition of near atmospheric pressure, can effectively load high electric field while maintaining high atmospheric pressure, and is applied to the light emission electron microscope (PEEM) system to realize PEEM imaging under the condition of near atmospheric pressure. The PEEM imaging in near atmospheric atmosphere is realized by using the graded electron accelerated electronic optical system and the differential pumping system of gas pressure, and the spatial resolution of 100nm is achieved. The hollow conical tube added between the sample and the objective lens is not only the application position of the first-order voltage, but also the first-order differential pumping of the gas pressure. The designed atmosphere chamber includes the functions of light source introduction, gas introduction / evacuation, chamber sealing, etc., so that the environment between the top of the conical tube and the sample is near atmospheric pressure. Through the coupling of the atmosphere chamber and the traditional PEEM imaging components, the in-situ and dynamic surface imaging of the surface nanostructures is realized under the near real working conditions.
【技术实现步骤摘要】
可实现接近常压气氛条件下工作的光发射电子显微成像方法及其成像系统
本专利技术涉及表面科学研究的新技术和新方法,具体地说是研制了具有多级差抽功能的真空系统和气体控制系统,具有分级电子加速的电子光路系统,实现在接近常压气氛条件下工作的光发射电子显微镜(NAP-PEEM)功能,能够对表面纳米结构进行原位、动态的表面成像研究,在高空间分辨条件下观察纳米体系中的表面动力学过程,应用于催化化学、表面物理、薄膜生长等表面科学研究领域。
技术介绍
光发射电子显微镜(PhotoemissionElectronMicroscopy,PEEM)是利用光电效应原理,以紫外光或X射线光来激发固体表面原子中的电子,采用先进的电子光学系统对表面光电子进行聚焦、放大,实现固体表面成像研究的新技术。PEEM的成像过程与透射电子显微镜(TEM)技术相似,利用了平行电子束成像而无需表面扫描过程,可以实现快速成像。另一方面,PEEM与X-射线光电子能谱(XPS)和紫外光电子能谱(UPS)等技术均利用了表面光电效应原理,其成像与表面电子结构和表面化学等性质密切相关。因此,PEEM研究不仅获得固体表面结构和形貌的信息,同时也反映了固体表面化学的变化。PEEM技术集中了TEM的结构表征和XPS/UPS表面化学和电子结构研究的优势,是一种实时、动态、对表面结构和表面化学进行原位研究的新技术,在催化、能源、纳米科学、生物、微电子、材料等领域有着重要的应用。PEEM技术的局限之一是其较低的空间分辨率,一般在50nm左右。大连化学物理研究所于2010年研 ...
【技术保护点】
1.一种可实现接近常压气氛条件下工作的光发射电子显微成像方法,包括以下方面:/n(1)在光发射电子显微镜(PEEM)系统的待测样品与物镜之间增设一个中空的底端口径大于顶端口径的锥形管;所述锥形管的底端临近物镜,所述锥形管的顶端临近样品;所述锥形管的中心轴线与物镜的中心轴线重合;/n(2)光发射电子显微镜(PEEM)系统的成像部件置于真空环境中;待测样品与锥形管的顶端都置于具有光学窗口的、气压可调的密封气氛腔室中;/n(3)工作时,将样品置于所述样品台,PEEM成像所需的样品与物镜之间的高压分两级施加:在样品与锥形管之间施加电压V
【技术特征摘要】
1.一种可实现接近常压气氛条件下工作的光发射电子显微成像方法,包括以下方面:
(1)在光发射电子显微镜(PEEM)系统的待测样品与物镜之间增设一个中空的底端口径大于顶端口径的锥形管;所述锥形管的底端临近物镜,所述锥形管的顶端临近样品;所述锥形管的中心轴线与物镜的中心轴线重合;
(2)光发射电子显微镜(PEEM)系统的成像部件置于真空环境中;待测样品与锥形管的顶端都置于具有光学窗口的、气压可调的密封气氛腔室中;
(3)工作时,将样品置于所述样品台,PEEM成像所需的样品与物镜之间的高压分两级施加:在样品与锥形管之间施加电压V1、在锥形管与物镜之间施加电压V2,所述V1至V2具有连续递增的电势差值。
2.根据权利要求1所述的光发射电子显微成像方法,其特征在于:所述的密封气氛腔室内可调节为近常压气氛或真空气氛。
3.一种可在接近常压气氛条件下工作的光发射电子显微成像系统,包括激发光源和光发射电子显微镜(PEEM);
所述光发射电子显微镜(PEEM)包括真空腔室、用于表面光电子成像的电子光学系统和用于装载待测样品的样品台;
所述激发光源发射的光斜入射或垂直入射到所述的样品台;
所述电子光学系统包括物镜;
所述电子光学系统处于真空腔室中;
其特征在于:
所述光发射电子显微成像系统还包括具有光学窗口的密封气氛腔室、一个中空的底端口径大于顶端口径的锥形管和气体压力差抽系统;
所述密封气氛腔室置于真空腔室中;所述样品台、锥形管的顶端置于密封气氛腔室中;
所述锥形管位于样品台和物镜之间;所述锥形管的底端临近物镜,所述锥形管的顶端临近样品;所述锥形管的中心轴线与物镜的中心轴线重合;
所述气...
【专利技术属性】
技术研发人员:傅强,宁艳晓,包信和,
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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