Разрядные приборы с устройствами для ввода объектов или материалов, подлежащих воздействию разряда, например с целью их исследования или обработки: ..эмиссионные микроскопы, например автоэлектронные микроскопы – H01J 37/285
Патенты в данной категории
| СКАНИРУЮЩИЙ ТУННЕЛЬНЫЙ МИКРОСКОП
Изобретение относится к области приборостроения. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет автоматического обнаружения и распознавания СТМ-изображений нанообъектов с повышенной надежностью, обеспечиваемой использованием двух методов распознавания (аппарата нейронных сетей и нечеткой логики), а также посредством уменьшения шумов на СТМ-изображениях и приостановки измерений на периоды времени с повышенным виброакустическим фоном (путем введения системы активной виброзащиты). Указанный результат достигается тем, что в сканирующем туннельном микроскопе, содержащем острие, съемный точный пьезопривод острия по осям X, Y, Z, держатель образца с шаговым пьезоприводом его сближения с острием, блок измерения туннельного тока, блок регистрации топографии исследуемой поверхности с управляющим вычислителем, блок компенсации пульсаций напряжения, высоковольтные усилители напряжения по осям X, Y, Z, коммутатор, блок адаптивного управления, цифроаналоговый преобразователь термокомпенсации, фильтр низких частот, сумматор, цифро-аналоговый преобразователь точного управления туннельным промежутком, а также два цифроаналоговых преобразователя управления X, Y-электродами внешней пьезотрубки съемного точного пьезопривода, введены блок автоматического обнаружения и распознавания наночастиц, соединенный через шину данных с блоком регистрации топографии исследуемой поверхности, управляющим вычислителем и блоком адаптивного управления, а также система активной виброзащиты, содержащая магнит, магнитопровод, подвижную катушку, датчик ускорения, упругую мембрану, усилитель сигналов виброзащиты, вход которого соединен с датчиком ускорения, а выход - с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к одному из входов сигнального процессора, соответствующий выход которого через цифроаналоговый преобразователь и усилитель подсоединен к подвижной катушке системы активной виброзащиты. 2 ил. |
2465676 патент выдан: опубликован: 27.10.2012 |
|
| СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НАНОЧАСТИЦЫ
Изобретение относится к области нанотехнологий, в частности к измерению температуры одной проводящей (металлической или полупроводниковой) наночастицы с помощью сканирующего туннельного микроскопа, работающего в режиме наноконтакта и использование эффекта Зеебека в наноразмерной контактной области. Способ измерения температуры наночастицы характеризуется тем, что располагают наночастицу из металла на проводящей поверхности из такого же материала при известной начальной температуре наночастицы и поверхности Т0 в условиях термодинамического равновесия, измеряют величину туннельного тока при уменьшении растояния между наноострием зонда и поверхностью наночастицы с помощью 3-D пространственного сканера туннельного микроскопа, устанавливают режим касания зондируемой поверхности наночастицы наноострием зонда по величине скачкообразного возрастания тунельного тока зонда, что соответствует формированию наноконтакта, при этом зонд выполнен из металла, отличающегося работой выхода электрона от материала наночастицы, отключают электрический потенциал на зонде тунельного микроскопа, калибруют полученную нанотермопару при ее нагревании по известной температуре поверхности T1, измеряют необходимые параметры для определения температуры наночастицы Т из соотношения (Т-Т 0)=Vт/ |
2431151 патент выдан: опубликован: 10.10.2011 |
|
| СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДОГО ТЕЛА ТУННЕЛЬНЫМ МИКРОСКОПОМ
Изобретение относится к исследованию микрорельефа как проводящих, так и непроводящих поверхностей образцов твердых тел. Способ исследования поверхности твердого тела сканирующим туннельным микроскопом (СТМ) включает формирование проводящей реплики исследуемой поверхности, сканирование этой реплики туннельным микроскопом с одной стороны, а затем с обратной - этой же иглой, но зеркально развернутой в плоскости сканирования, совмещение прямого и инвертированного обратного СТМ-изображений, реконструкцию реальной поверхности путем сравнения углов наклона касательных в соответствующих точках обеих СТМ-профилограмм. Технический результат - упрощение процесса реконструкции реальной поверхности исследуемого образца по СТМ-профилограммам, повышение ее точности, а также возможность использования сканирующего туннельного микроскопа для исследования как проводящих, так и непроводящих поверхностей. 3 ил. |
2358352 патент выдан: опубликован: 10.06.2009 |
|
| СКАНИРУЮЩИЙ ТУННЕЛЬНЫЙ МИКРОСКОП
Изобретение относится к сканирующей туннельной спектроскопии и может быть использовано для получения топографии проводящих поверхностей, а также изучения физико-технологических свойств твердых тел. Сканирующий туннельный микроскоп содержит съемный точный пьезопривод для перемещения измерительного острия по осям X, Y, Z относительно поверхности образца, шаговый пьезопривод сближения образца с острием, блок измерения туннельного тока, содержащий преобразователь ток-напряжение, аналого-цифровой преобразователь, цифроаналоговый преобразователь и высоковольтный усилитель туннельного напряжения, блок регистрации топографии исследуемой поверхности с управляющим вычислителем, блок компенсации пульсаций напряжения, коммутатор, высоковольтный усилитель напряжения по оси Z, блок адаптивного управления, содержащий цифроаналоговый преобразователь, блок адаптивного сближения образца с острием, сигнальный процессор, два цифроаналоговых преобразователя, два высоковольтных усилителя, цифроаналоговый преобразователь точного управления туннельным промежутком, сумматор, фильтр низких частот, цифроаналоговый преобразователь термокомпенсации. Технический результат - расширение функциональных возможностей, повышение производительности и надежности измерений при увеличении точности устройства. 1 ил. |
2296387 патент выдан: опубликован: 27.03.2007 |
|
| СКАНИРУЮЩИЙ ТУННЕЛЬНЫЙ МИКРОСКОП Изобретение относится к области научного приборостроения и может быть использовано для получения топографии проводящих поверхностей, а также для изучения физико-технологических свойств твердых тел. Технический результат - повышение производительности и надежности измерений при увеличении точности и быстродействия устройства, снижение чувствительности к внешним вибрациям. Сканирующий туннельный микроскоп содержит точный пьезопривод измерительного острия по осям X, Y, Z, держатель образца с шаговым пьезоприводом его сближения с острием, последовательно соединенные блок измерения туннельного тока и блок управления туннельным промежутком, блок регистрации топографии исследуемой поверхности с управляющим вычислителем, блок компенсации, коммутатор, высоковольтный усилитель напряжения по оси Z. В устройство введены блок измерения ошибки прогноза высоты рельефа, содержащий аналого-цифровой преобразователь, дифференциальный усилитель и цифроаналоговый преобразователь, и блок адаптивного управления пьезоприводами, содержащий коммутатор, цифроаналоговый преобразователь, блок адаптивного сближения образца с острием и сигнальный процессор. 2 ил. | 2218629 патент выдан: опубликован: 10.12.2003 |
|
| СПОСОБ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ, ЭМИТИРУЮЩИХ ЗАРЯЖЕННЫЕ ЧАСТИЦЫ, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА Изобретение относится к области электронных приборов, в частности к эмиссионным видеоустройствам. Техническим результатом является получение изображений больших площадей исследуемых объектов, эмитирующих заряженные частицы. В способе визуализации на регистрирующем устройстве изображений исследуемых объектов, эмитирующих заряженные частицы, ограничивают их поперечное смещение путем создания магнитного поля в рабочей области движения частиц от объекта к регистрирующему устройству. Магнитное поле формируют равномерно возрастающим в рабочей области от исследуемого объекта в направлении к регистрирующему устройству. Устройство содержит полую многовитковую катушку для создания плавно возрастающего магнитного поля в рабочей области, элемент для крепления исследуемого объекта или узел крепления устройства перед исследуемой поверхностью объекта и регистрирующее устройство. Катушка выполнена с возрастающим количеством ампер-витков в направлении от объекта к регистрирующему устройству. Магнитная система может быть выполнена либо в виде соленоида, либо в виде стержня с остаточной намагниченностью. Данные магнитные системы транспортировки обеспечивают структуру возрастающего магнитного поля в рабочей области в виде сходящихся относительно продольной оси устройства силовых линий малой кривизны. Рабочая область между исследуемым объектом и регистрирующим устройством имеет форму усеченного конуса, где исследуемый объект с элементом крепления расположены у основания конуса с большим сечением, а регистрирующее устройство установлено у основания конуса с меньшим сечением. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил. | 2210138 патент выдан: опубликован: 10.08.2003 |
|
| ТЕСТОВЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ КАЛИБРОВКИ РАСТРОВЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ МИКРОСКОПОВ Изобретение относится к области электронной микроскопии. Техническим результатом является повышение точности и уменьшение времени измерений линейных размеров элементов интегральных схем с помощью растровых электронных микроскопов (РЭМ). Тестовый объект для калибровки растровых электронных микроскопов выполнен в виде периодической монокристаллической кремниевой структуры с рельефной шаговой поверхностью, элементы которой имеют трапециевидный профиль, в котором проекции боковых граней на плоскость основания превышают диаметр зонда РЭМ. Во всех элементах рельефной шаговой поверхности выдержан постоянный острый угол между боковой гранью трапеции и плоскостью ее нижнего основания. Упомянутый острый угол равен 54,7o и образован пересекающимися кристаллографическими плоскостями (100) и (111) монокристаллического кремния в результате его анизотропного травления. Тестовый объект для калибровки РЭМ может быть изготовлен по стандартным технологическим процессам микроэлектроники с использованием фотолитографии и анизотропного травления в водном растворе КОН монокристаллической кремниевой пластины, рабочая поверхность которой ориентирована в кристаллографической плоскости (111). 1 з.п.ф-лы, 2 ил. | 2207503 патент выдан: опубликован: 27.06.2003 |
|
| ЗОНДИРУЮЩИЙ ЭМИТТЕР ДЛЯ СКАНИРУЮЩЕГО ТУННЕЛЬНОГО МИКРОСКОПА Назначение: электронная микроскопия. Изобретение позволяет повысить разрешающую способность скандирующего туннельного микроскопа без ухудшения виброустойчивости эмиттера. Сущность изобретения: зондирующий эмиттер выполнен в виде стержня с рабочим острием, образованным последовательностью ступенек с уменьшением основания каждой ступеньки к вершине острия. На последней ступеньке сформирован полусферический микровыступ. При этом эмиттер выполнен из материала с осевой структурой, ступеньки выполнены полусферическими, а их число определено аналитическим выражением. 4 ил. | 2117359 патент выдан: опубликован: 10.08.1998 |
|
| СПОСОБ ВИЗУАЛИЗАЦИИ НА ЭКРАНЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ ИССЛЕДУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА Назначение: электронная техника. Сущность изобретения: способ визуализации на экране изображений исследуемых объектов, эмитирующих заряженные частицы, при котором ограничивают поперечное смещение частиц путем создания магнитного поля вдоль пути продвижения частиц от исследуемого объекта к экрану. Магнитное поле формируют равномерно убывающим от места размещения объекта в направлении к экрану с соблюдением выполнения условия адиабатической инвариантности движения заряженных частиц в магнитном поле. Магнитный эмиссионный микроскоп содержит полую многовитковую катушку для создания магнитного поля, элемент для крепления исследуемого объекта и экран, катушка выполнена с убывающим количеством витков в соответствии с расчетной закономерностью, обеспечивающей создание траекторий магнитных силовых линий в виде расходящихся относительно оси прямых, полость внутри катушки имеет конусообразную форму и в ней установлена вакуумная камера в виде усеченного конуса, элемент для крепления исследуемого объекта расположен у основания камеры, имеющего меньшее сечение, а экран установлен у основания камеры с большим сечением. Изобретение позволяет осуществлять увеличение изображений исследуемых объектов одновременно с улучшением разрешающей способности, а также получать структуру объекта по глубине. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил. | 2101800 патент выдан: опубликован: 10.01.1998 |
|
| СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ МИКРООБЪЕКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Использование: для исследования поверхностных слоев вещества методами СВЧ и сканирующей туннельной спектроскопии. Сущность изобретения: в промежутке между проводящей иглой и поверхностью микрообъекта создают постоянное электрическое поле, регистрируют постоянный туннельный ток, управляют перемещением проводящей иглы над поверхностью микрообъекта и определяют рельеф поверхности микрообъекта. К промежутку между проводящей иглой и поверхностью микрообъекта дополнительно прикладывают сверхвысокочастотное напряжение одной или нескольких частот, регистрируют сверхвысокочастотную компоненту туннельного тока, а управление перемещением проводящей иглы и определение рельефа поверхности осуществляют по величинам постоянного туннельного тока и сверхвысокочастотной компоненты туннельного тока. Устройство содержит подложку для размещения микрообъекта, проводящую иглу туннельного микроскопа, выполненную с возможностью перемещения над поверхностью микрообъекта и сопряженную с блоком управления туннельным микроскопом. Введены сверхвысокочастотный резонатор, снабженный входной и выходной петлями связи, в котором размещена проводящая игла туннельного микроскопа, последовательно соединенные генератор, однонаправленный элемент и фильтр нижних частот, выход которого соединен с входной петлей связи, спектр-анализатор, вход которого соединен с выходом перестраиваемого фильтра, а выход подключен ко входу блока управления туннельного микроскопа. Боковая поверхность центрального электрода выполнена конической или параболической, или экспоненциальной. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. | 2092863 патент выдан: опубликован: 10.10.1997 |
|
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ПРОВОДЯЩИХ ОБРАЗЦОВ
Использование: изобретение относится к технике измерений и может быть использовано в исследовательских и технологических установках для контроля рельефа поверхности образцов и локального воздействия на них. Сущность изобретения: устройство содержит жесткозакрепленный на цилиндрическом держателе пьезоманипулятор с измерительной иглой, верхняя часть которого через упругий элемент прикреплена к неподвижной опоре, а нижняя - жестко связана с лыжами, установленными на исследуемой поверхности, образуя с ней пару скольжения, а образец закреплен на узле перемещения в виде насаженного на вал диска, и приспособление для подвода образца к измерительной игле. При этом рабочие поверхности пары скольжения выполнены с шероховатостью Rr 0,05 мкм, а l0,1 rk, где rk - наибольший линейный размер области касания лых с поверхностью образца, rk - наименьший из радиусов кривизны поверхности образца. Такая конструкция обеспечивает работоспособность устройства в 4-х режимах, т.е. обладает более широкими функциональными возможностями, позволяя производить измерения и исследования поверхности движущегося образца по всей его поверхности и не ограничивать его размеры. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
|
2077091 патент выдан: опубликован: 10.04.1997 |
|
| СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОПОГРАФИИ ПОВЕРХНОСТИ ВЕЩЕСТВА ПОСРЕДСТВОМ СКАНИРУЮЩЕГО ТУННЕЛЬНОГО МИКРОСКОПА Относится к области приборостроения, в частности к сканирующей туннельной микроскопии, используемой для исследования поверхности проводящих веществ. Способ определения топографии поверхности вещества посредством сканирующего туннельного микроскопа заключается в том, что поверхность исследуемого вещества сканируют металлической иглой в режиме постоянного туннельного тока, для чего в каждой точке сканирования производят вертикальное перемещение иглы относительно исследуемой поверхности так, чтобы туннельный ток в каждой точке сканирования равнялся величине туннельного тока в первой точке сканирования, при этом данные о микроструктуре поверхности исследуемого вещества получают, регистрируя перемещение иглы, дополнительно каждую точку сканирования посредством сканирующего туннельного микроскопа после установления иглы в положение, соответствующее необходимой величине туннельного тока, зондируют СВЧ сигналом при помощи металлической иглы сканирующего туннельного микроскопа, установленной в вершине конической поверхности коаксиального СВЧ резонатора, в который помещают исследуемое вещество, регистрируют изменения СВЧ сигнала, определяют диэлектрическую проницаемость исследуемого вещества, по которой и по данным, полученным посредством сканирующего туннельного микроскопа формируют картину топографии исследуемого вещества. 1 ил. | 2072581 патент выдан: опубликован: 27.01.1997 |
|
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗОНДИРУЮЩЕГО ЭМИТТЕРА ДЛЯ ТУННЕЛЬНОЙ МИКРОСКОПИИ Использование: в эмиссионной электронике, в технологии изготовления зондов для туннельных микроскопов и образцов для автоэмиссионной микроскопии. Сущность изобретения: с целью упрощения процесса и получения зондов с гладкой поверхностью (что способствует снижению фона) у кончика предварительно утоненной проволочной заготовки за счет электрического разряда в инертной атмосфере создают шарик, а затем импульсным электротравлением создают "шейку" у основания шарика. При отрыве шарика образуется конструкция в виде тонкого столбика на относительно толстом гладком острие. Положительный эффект: упрощение способа за счет исключения специального оборудования и повышения удобства работы, а также исключение концентраторов электрического поля, которые в сильных полях приводят к паразитной эмиссии и созданию фона. 2 ил. | 2058612 патент выдан: опубликован: 20.04.1996 |
|
| ТУННЕЛЬНЫЙ МИКРОСКОП Использование: изобретение относится к электронной технике и предназначено для исследования физических свойств поверхностей твердых тел. Цель изобретения - повышение точности измерений и частоты сканирования. Сущность изобретения: туннельный микроскоп содержит корпус, объектодержатель, узел сканирования, включающий пьезоэлемент с иглой, и механизм перемещения объектодержателя. Узел сканирования и объектодержатель соединены посредством муфты с возможностью взаимного позиционирования под воздействием толкателя. Муфта упруго соединена с корпусом. Корпус имеет упор, предназначенный для предотвращения перемещения узла сканирования при сближении с ним объектодержателя. Толкатель упруго соединен с корпусом. Соединение муфты и толкателя с корпусом могут быть выполнены в виде резиновых прокладок. 2 з. п. ф-лы, 1 ил. | 2054740 патент выдан: опубликован: 20.02.1996 |
|
| СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЛОЯ НА ПРОВОДЯЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ Использование: методы исследования тонких пленок и поверхности твердого тела при помощи СТМ. Сущность изобретения: объект помещают в туннельный зазор СТМ, сканируют напряжением U на туннельном зазоре в диапазоне, охватывающем как туннельный, так и эмиссионный режимы работы СТМ с учетом Uкр соответствующего скачку величины зазора в сторону меньших значений при уменьшении U. 2 з. п. ф-лы, 8 ил. | 2047930 патент выдан: опубликован: 10.11.1995 |
|
т. Технический результат - возможность измерения не только локальной температуры наночастицы, но и времени установления температуры с временным разрешением в микро- и наносекундном диапазоне с помощью туннельного микроскопа, зонд которого представляет собой микрополосковую линию, центральный полосок которой заканчивается металлическим наноострием. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.