Значение ионный микроскоп в большой советской энциклопедии, бсэ. Четкий ионный микроскоп

Методы зондирования поверхности излучениями всё же не дают возможности своими глазами увидеть её самые малые участки. Для того, чтобы понять, что же происходит на поверхности, исследователям необходима карта точного расположения атомов и их электронных оболочек. Наблюдать отдельные атомы на поверхности позволяют ионные микроскопы. Это связано с тем, что длина волны движущегося в электрическом поле иона должна быть гораздо меньше, чем длина волны электрона, что подтверждается формулой Луи де Бройля -

ведь масса иона несоизмеримо больше массы покоя электрона.

В настоящее время (начало бурного развития наноэлектронных технологий) практически опробованы и постоянно модернизируются несколько типов ионных микроскопов, среди которых можно выделить полевой ионизационный микроскоп, растровый туннельный микроскоп и атомный силовой микроскоп . Ниже кратко рассмотрим первых два вида ионных микроскопов.

Полевой ионизационный микроскоп (ПИМ).

Основой прибора служит очень тонкая и острая металлическая игла, являющаяся исследуемым образцом, а также люминесцентный экран, расположенный напротив (рис. 12).

Рис. 12. Схема формирования изображения в полевом ионизационном микроскопе

1 - образец исследуемого материала (наконечник иглы); 2 - зона ионизации;

3 - атом "изображающего" газа; 4 - ион; 5 - расходящийся поток ионов;

6 - заземлённый флуорисцирующий экран; 7 - вспышка на экране;

8 - изображение (совокупность вспышек)

Пространство между иглой и экраном заполняется инертным газом (гелием, аргоном) при давлении 10-1 Па. Если между кончиком иглы и экраном приложить напряжение, причём игла должна служить анодом, то вокруг неё можно создать чрезвычайно сильное электрическое поле - около 500 МВ/см2. Когда электрически нейтральный атом вследствие диффузии подходит к атомам острия, электрическое поле ионизирует его. Этот ион под действием электрического поля направляется к той точке экрана, которая однозначно соответствует позиции атома исследуемого образца, вблизи которого произошла ионизация. Изображение иглы на флуоресцирующем экране характеризуется очень большим увеличением - отчётливо видны атомы кристаллической решётки. Поскольку ионы - это тяжёлые частицы, то длина их волны очень мала, вследствие чего исключаются дифракционные эффекты, снижающие разрешающую способность получаемых изображений.

При этом максимальное разрешение микроскопа определяется величиной менее 0,2 нм.

Однако не все образцы можно изучать с помощью ионного микроскопа. Образец должен быть насажен на тонкий кончик иглы шириной несколько ангстрем и быть стойким к огромным электрическим полям, которые могут привести к разрыву химических связей, удерживающих атомы на поверхности. Самые важные с технологической точки зрения полупроводниковые материалы можно изучать лишь при полях с плотностью около 350 МВ/см.

Растровый туннельный микроскоп (РТМ).

Принцип работы РТМ сравнительно прост. Сканирующая металлическая игла, закрепленная в трехкоординатном приводе P X , P Y , P Z , расположена перпендикулярно исследуемой поверхности (рис. 13).

Рис. 13. Принцип работы сканирующего туннельного микроскопа:

1 - игла; 2 - исследуемая поверхность; 3 - трехкоординатный пьезопривод; 4 - система обратной связи

С помощью пьезопривода игла подводится к поверхности образца до возникновения туннельного тока I T , который определяется величиной зазора s между иглой и поверхностью:

где Ф - величина потенциального барьера в зазоре, измеряемая в электронвольтах; U - напряжение, приложенное между иглой и образцом в вольтах; s - зазор между поверхностью и иглой в ангстремах.

При постоянном напряжении U на зазоре игла перемещается вдоль поверхности, причем с помощью системы обратной связи, воздействующей на пьезоэлемент P Z , туннельный ток I T поддерживают постоянным. Если величина барьера Ф постоянна вдоль исследуемой поверхности (материал поверхности однороден), то величина туннельного тока будет изменяться пропорционально величине зазора между иглой и поверхностью и график изменения этого тока будет описывать профиль рельефа поверхности. Набор таких профилей даст непосредственную информацию о топографии поверхности.

На рис. 14 представлены сравнительные характеристики различных сканирующих растровых микроскопов, а на рис. 15 и 16 - примеры изображений отдельных групп атомов, построенных с помощью РТМ.

Рис. 15. РТМ-изображение германиевой самосборки атомов (германиевая «пирамида» на кремнии) шириной 10 нм

Рис. 16. РТМ-изображение «квантового загона» - 48 атомов Fe по окружности диаметром 14,6 нм с движущимися внутри электронами (волновой рельеф) на медной пластине

ИОННЫЙ МИКРОСКОП

микроскоп, прибор, в котором для получения изображений применяется пучок ионов, создаваемый термоионным или газоразрядным ионным источником. По принципу действия И. м. аналогичен электронному микроскопу. Проходя через объект и испытывая в различных его участках рассеяние и поглощение, ионный пучок фокусируется системой электростатических или магнитных линз и даёт на экране или фотослое увеличенное изображение объекта (см. Электронная и ионная оптика).

Создано лишь несколько опытных образцов И. м. Работы по его усовершенствованию стимулируются тем, что он должен обладать более высокой разрешающей способностью по сравнению с электронным микроскопом. Длина волны де Бройля для ионов значительно меньше, чем для электронов (при одинаковом ускоряющем напряжении), вследствие чего в И. м. очень малы эффекты дифракции, которые в электронном микроскопе ограничивают его разрешающую способность. Другие преимущества И. м. - меньшее влияние изменения массы ионов при больших ускоряющих напряжениях и лучшая контрастность изображения. Расчёты показывают, что, например, контрастность изображения органических плёнок толщиной в 50 , вызванная рассеянием протонов, в несколько раз должна превышать контрастность, вызванную рассеянием электронов.

К недостаткам И. м. относятся заметная потеря энергии ионов даже при прохождении через очень тонкие объекты, что вызывает разрушение объектов, большая хроматическая аберрация (см. Электронные линзы), разрушение люминофора экрана ионами и слабое фотографическое действие. Эти недостатки привели к тому, что, несмотря на перечисленные выше преимущества И. м. по сравнению с электронным, он не нашёл пока практического применения. Значительно более эффективным оказался И. м. без линз - ионный проектор.

Лит.: The proceedings of the 3d International conference on electron microscopy, L., 1956, p. 220-99.

Ю. М. Кушнир.

Большая советская энциклопедия, БСЭ. 2012

Смотрите еще толкования, синонимы, значения слова и что такое ИОННЫЙ МИКРОСКОП в русском языке в словарях, энциклопедиях и справочниках:

ИОННЫЙ МИКРОСКОП
ИОННЫЙ МИКРОСКОП
безлинзовый прибор, в котором для получения изображений используется ионный пучок. Последний проходит через объект, полностью или частично прозрачный для ионов …
МИКРОСКОП в Справочнике Созвездий, латинских названий.
МИКРОСКОП в Медицинских терминах:
(микро + греч. skopeo рассматривать, наблюдать) оптический прибор для наблюдения малых объектов, невидимых невооруженным …
МИКРОСКОП в Большом энциклопедическом словаре:
(от микро... и...скоп) инструмент, позволяющий получать увеличенное изображение мелких объектов и их деталей, не видимых невооруженным глазом. Увеличение микроскопа, …
МИКРОСКОП в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона.
МИКРОСКОП
[микро. + греческое смотрю] оптический прибор для рассматривания в увеличенном виде небольших, неразличимых простым глазом предметов; обычный микроскоп увеличивает до …
МИКРОСКОП в Энциклопедическом словарике:
а, м. Оптический прибор с сильно увеличивающими стеклами для рассматривания и изучения объектов, не различимых простым глазом. Рассматривать в м. …
МИКРОСКОП в Энциклопедическом словаре:
, -а, м. Увеличительный прибор для рассматривания предметов, неразличимых простым глазом. Оптический м. Электронный м. (дающий увеличенное изображение с помощью …
МИКРОСКОП
МИКРОСЌОП (от микро... и... скоп), инструмент, позволяющий получать увеличенное изображение мелких объектов и их деталей, не видимых …
ИОННЫЙ в Большом российском энциклопедическом словаре:
И́ОННЫЙ ПРОЕКТОР, безлинзовый прибор для получения увеличенного изображения поверхности (острия) тв. тела. Атомы газа, заполняющего прибор, ионизуются в сильном электрич. …
ИОННЫЙ в Большом российском энциклопедическом словаре:
И́ОННЫЙ ПРИБОР, то же, что газоразрядный прибор …
ИОННЫЙ в Большом российском энциклопедическом словаре:
И́ОННЫЙ ОБМЕН, обратимая хим. реакция, при к-рой происходит обмен ионами между тв. в-вом (ионитом) и р-ром электролита либо между разл. …
ИОННЫЙ в Большом российском энциклопедическом словаре:
И́ОННЫЙ МИКРОСКОП, безлинзовый прибор, в к-ром для получения изображений используется ионный пучок. Последний проходит через объект, полностью или частично прозрачный …
ИОННЫЙ в Большом российском энциклопедическом словаре:
И́ОННЫЙ ИСТОЧНИК, устройство для получения направленных потоков (пучков) ионов; важная часть ускорителей заряж. частиц, масс-спектрометров, ионных микроскопов и др. …
МИКРОСКОП* в Энциклопедии Брокгауза и Ефрона.
МИКРОСКОП в Словаре Кольера:
оптический прибор с одной или несколькими линзами для получения увеличенных изображений объектов, не видимых невооруженным глазом. Микроскопы бывают простые и …
МИКРОСКОП
микроско"п, микроско"пы, микроско"па, микроско"пов, микроско"пу, микроско"пам, микроско"п, микроско"пы, микроско"пом, микроско"пами, микроско"пе, …
ИОННЫЙ в Полной акцентуированной парадигме по Зализняку:
ио"нный, ио"нная, ио"нное, ио"нные, ио"нного, ио"нной, ио"нного, ио"нных, ио"нному, ио"нной, ио"нному, ио"нным, ио"нный, ио"нную, ио"нное, ио"нные, ио"нного, ио"нную, ио"нное, ио"нных, …
МИКРОСКОП
(см. микро... + ...скоп) оптический прибор, содержащий сложную систему линз, для получения увеличенных изображений неразличимых невооруженным глазом предметов; обычный …
ИОННЫЙ в Новом словаре иностранных слов:
МИКРОСКОП
[см. микро... + ...скоп] оптический прибор, содержащий сложную систему линз, для получения увеличенных изображений неразличимых невооруженным глазом предметов; обычный м. …
ИОННЫЙ в Словаре иностранных выражений:
относящийся к иону; и. источник - устройство для получения в вакууме направленных потоков (пучков) ионов, важная часть ускорителей заряженных частиц, …
МИКРОСКОП
биомикроскоп, блинкмикроскоп, блинк-микроскоп, микротекстил, ортоскоп, созвездие, стереомикроскоп, ультрамикроскоп, …
ИОННЫЙ в словаре Синонимов русского языка:
автоионный, гетерополярный, …
МИКРОСКОП
ИОННЫЙ в Новом толково-словообразовательном словаре русского языка Ефремовой:
прил. 1) Соотносящийся по знач. с сущ.: ион, связанный с ним. 2) Свойственный иону, характерный для …
МИКРОСКОП в Словаре русского языка Лопатина:
микроск`оп, …
ИОННЫЙ в Словаре русского языка Лопатина.
МИКРОСКОП в Полном орфографическом словаре русского языка:
микроскоп, …
ИОННЫЙ в Полном орфографическом словаре русского языка.
МИКРОСКОП в Орфографическом словаре:
микроск`оп, …
ИОННЫЙ в Орфографическом словаре.
МИКРОСКОП в Словаре русского языка Ожегова:
увеличительный прибор для рассматривания предметов, неразличимых простым глазом Оптический м. Электронный м. (дающий увеличенное изображение с помощью пучков электронов Под …
МИКРОСКОП в Современном толковом словаре, БСЭ:
(от микро … и …скоп), инструмент, позволяющий получать увеличенное изображение мелких объектов и их деталей, не видимых невооруженным глазом. Увеличение …
МИКРОСКОП
микроскопа, м. (от греч. mikros - маленький и skopeo - смотрю) (физ.). Оптический прибор, с системой сильно увеличивающих стекол, для …
ИОННЫЙ в Толковом словаре русского языка Ушакова:
ионная, ионное (физ.). Прил. к ион. Ионные …
МИКРОСКОП
микроскоп м. Оптический прибор с системой сильно увеличивающих стекол для рассматривания предметов или их частей, не видимых невооруженным …
ИОННЫЙ в Толковом словаре Ефремовой:
ионный прил. 1) Соотносящийся по знач. с сущ.: ион, связанный с ним. 2) Свойственный иону, характерный для …
МИКРОСКОП
м. Оптический прибор с системой сильно увеличивающих стекол для рассматривания предметов или их частей, не видимых невооруженным …
ИОННЫЙ в Новом словаре русского языка Ефремовой:
МИКРОСКОП
м. Оптический прибор с системой сильно увеличивающих стекол для рассматривания предметов или их частей, не видимых невооруженным …
ИОННЫЙ в Большом современном толковом словаре русского языка:
прил. 1. соотн. с сущ. ион, связанный с ним 2. Свойственный иону, характерный для …
МИКРОСКОП в Большом современном толковом словаре русского языка:
м. Небольшое созвездие в Южном …
ИОННЫЙ ОБМЕН в Большом энциклопедическом словаре:
обратимая химическая реакция, при которой происходит обмен ионами между твердым веществом (ионитом) и раствором электролита либо между различными электролитами, находящимися …
МИКРОСКОП ИОННЫЙ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
ионный, см. Ионный микроскоп …

ио́нный микроско́п
безлинзовый прибор, в котором для получения увеличенных изображений исследуемого объекта используется ионный пучок. Последний проходит через объект, полностью или частично прозрачный для ионов данной энергии, фокусируется с помощью электрических и магнитных полей и образует на люминесцентном экране или на фотоплёнке, фотобумаге увеличенное изображение исследуемого объекта. По принципу действия аналогичен электронному микроскопу, но по сравнению с ним имеет бо́льшую разрешающую способность и обеспечивает бо́льшую контрастность изображения. Однако из-за ряда недостатков применяется редко. Чаще используют в этих целях ионный проектор.

Смотреть значение Ионный Микроскоп в других словарях

Ионный — ионная, ионное (физ.). Прил. к ион. Ионные токи.
Толковый словарь Ушакова

Микроскоп — микроскопа, м. (от греч. mikros - маленький и skopeo - смотрю) (физ.). Оптический прибор, с системой сильно увеличивающих стекол, для рассматривания предметов, к-рые не могут быть........
Толковый словарь Ушакова

Ионный Прил. — 1. Соотносящийся по знач. с сущ.: ион, связанный с ним. 2. Свойственный иону, характерный для него.
Толковый словарь Ефремовой

Микроскоп М. — 1. Оптический прибор с системой сильно увеличивающих стекол для рассматривания предметов или их частей, не видимых невооруженным глазом.
Толковый словарь Ефремовой

Микроскоп — -а; м. [от греч. mikros - малый и skopeō - смотрю]. Инструмент, позволяющий получать увеличенное изображение мелких объектов, предметов и их деталей, не различимых невооружённым........
Толковый словарь Кузнецова

Интерференционный Микроскоп — см. микроскоп интерференционный.
Словарь микробиологии

Люминесцентный Микроскоп — см. микроскоп.
Словарь микробиологии

Микроскоп — оптический прибор для получения увеличенного изображения объектов, не различимых невооруженным глазом. В микробиол. используется световой и электронный М. Один из........
Словарь микробиологии

Микроскоп Интерференционный — сочетание двухлучевого интерферометра и поляризационного микроскопа. Предназначен для изучения живых клеток. В М. и. объект виден как в фазово–контрастном микроскопе,........
Словарь микробиологии

Микроскоп Световой — сложный оптический аппарат, предназначенный для наблюдения за живыми и неживыми объектами и их деталями, к-рые не видны невооруженным глазом. Состоит из штатива, осветительной........
Словарь микробиологии

Микроскоп Электронный — увеличительный аппарат, отличающийся от светового микроскопа большей разрешающей способностью (около 0,001 мкм), использованием вместо видимого света пучка электронов,........
Словарь микробиологии

Атомный Микроскоп — , тип микроскопа, в котором изображение какой-либо поверхности получается за счет сил взаимодействия между атомами. В удерживаемое пружиной крепление помещают крошечный........

Ионный Двигатель — , тип РАКЕТНОГО двигателя, который в качестве движущей силы использует не горячие газы, а ионы (ионный ракетный двигатель), испускаемые в электрическом поле атомами........
Научно-технический энциклопедический словарь

Ионный Радиус — , величина, характеризующая размер ИОНА определенного типа. Твердое тело (КРИСТАЛЛ) состоит из ионов, относящихся к одному или более типам. Эти ионы можно рассматривать........
Научно-технический энциклопедический словарь

Микроскоп — (Microscopus), небольшое созвездие южного неба. Самая яркая его звезда имеет звездную величину 4,7.
Научно-технический энциклопедический словарь

Растровый Просвечивающий Микроскоп — , разновидность ЭЛЕКТРОННОГО МИКРОСКОПА, дающий сильно увеличенное изображение поверхности исследуемого образца. Этот микроскоп снабжен миниатюрным металлическим........
Научно-технический энциклопедический словарь

Фазоконтрастный Микроскоп — , разновидность МИКРОСКОПА, используемая для исследования просвечивающихся образцов. Широко используется в биологии для изучения КЛЕТОК и тонких слоев ткани. Свет,........
Научно-технический энциклопедический словарь

Микроскоп — (микро + греч. skopeo рассматривать, наблюдать) оптический прибор для наблюдения малых объектов, невидимых невооруженным глазом.
Большой медицинский словарь

Микроскоп Бинокулярный — М. с двумя окулярами, позволяющий наблюдать объект одновременно двумя глазами.
Большой медицинский словарь

Микроскоп Интерференционный — М., обеспечивающий повышенную контрастность изображения за счет использования явления интерференции света.
Большой медицинский словарь

Микроскоп Люминесцентный — М., снабженный источником ультрафиолетового излучения, а также светофильтрами для выделения излучения узкого участка спектра и его последующего отсечения от потока........
Большой медицинский словарь

Микроскоп Операционный — М., укрепленный на специальном штативе и предназначенный для получения при хирургической операции увеличенного изображения операционного поля, а также для микрофотографирования........
Большой медицинский словарь

Микроскоп Поляризационный — М., оптическая система которого снабжена призмами из поляроидов; предназначен для изучения поляризации света, прошедшего через объект или отраженного от него.
Большой медицинский словарь

Микроскоп Сравнения — М. с двумя объективами, обеспечивающий возможность одновременного рассматривания двух препаратов, изображение каждого из которых занимает половину поля зрения.
Большой медицинский словарь

Микроскоп Стереоскопический — (син. стереомикроскоп) бинокулярный М., оптическая система которого позволяет наблюдать объект одновременно правым и левым глазом под разными углами, чем обеспечивается........
Большой медицинский словарь

Микроскоп Фазово-контрастный — М., обеспечивающий повышенную контрастность изображения за счет включения в оптическую систему устройств, преобразующих фазовые различия в амплитудные.
Большой медицинский словарь

Микроскоп Электронный — прибор для изучения очень малых объектов (размером до нескольких десятков нм), позволяющий получить их изображение, увеличенное в сотни тысяч раз, путем фокусирования........
Большой медицинский словарь

— устройство для получения направленных потоков (пучков)ионов; важная часть ускорителей заряженных частиц, масс-спектрометров,ионных микроскопов и других устройств.

Ионный Микроскоп — безлинзовый прибор, в котором для получения изображенийиспользуется ионный пучок. Последний проходит через объект, полностью иличастично прозрачный для ионов данной........
Большой энциклопедический словарь

Ионный Обмен — обратимая химическая реакция, при которой происходит обменионами между твердым веществом (ионитом) и раствором электролита либомежду различными электролитами, находящимися........
Большой энциклопедический словарь

Ионный микроскоп

прибор, в котором для получения изображений применяется пучок ионов, создаваемый термоионным или газоразрядным ионным источником. По принципу действия И. м. аналогичен электронному микроскопу (См. Электронный микроскоп). Проходя через объект и испытывая в различных его участках рассеяние и поглощение, ионный пучок фокусируется системой электростатических или магнитных линз и даёт на экране или фотослое увеличенное изображение объекта (см. Электронная и ионная оптика).

Создано лишь несколько опытных образцов И. м. Работы по его усовершенствованию стимулируются тем, что он должен обладать более высокой разрешающей способностью (См. Разрешающая способность) по сравнению с электронным микроскопом. Длина Волны де Бройля для ионов значительно меньше, чем для электронов (при одинаковом ускоряющем напряжении), вследствие чего в И. м. очень малы эффекты дифракции, которые в электронном микроскопе ограничивают его разрешающую способность. Другие преимущества И. м. - меньшее влияние изменения массы ионов при больших ускоряющих напряжениях и лучшая контрастность изображения. Расчёты показывают, что, например, контрастность изображения органических плёнок толщиной в 50 Å, вызванная рассеянием протонов, в несколько раз должна превышать контрастность, вызванную рассеянием электронов.

Лит.: The proceedings of the 3d International conference on electron microscopy, L., 1956, p. 220-99.

Ю. М. Кушнир.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Ионный микроскоп" в других словарях:

Электронно оптич. прибор, в к ром для получения изображений применяется ионный пучок, создаваемый термоионным или газоразрядным ионным источником. По принципу действия И. м. аналогичен электронному микроскопу. Проходя через объект и испытывая в… … Физическая энциклопедия

ионный микроскоп - Микроскоп, в к ром для получения изображений применяют пучок ионов, создаваемый термоионным или газоразрядным ионным источником. По принципу действия и. м. аналогичен эл нному. Пройдя через объект, ионный пучок фокусируется системой… … Справочник технического переводчика

Безлинзовый прибор, в котором для получения изображений используется ионный пучок. Последний проходит через объект, полностью или частично прозрачный для ионов данной энергии, фокусируется системой электрических и магнитных полей и образует на… … Большой Энциклопедический словарь

ионный микроскоп - микроскоп, в котором для получения изображений применяют пучок ионов, создаваемый термоионным или газоразрядным ионным источником. По принципу действия ионный микроскоп аналогичен электронному. Пройдя через объект, ионный пучок… … Энциклопедический словарь по металлургии

Безлинзовый прибор, в котором для получения изображений используется ионный пучок. Последний проходит через объект, полностью или частично прозрачный для ионов данной энергии, фокусируется системой электрического и магнитного полей и образует на… … Энциклопедический словарь

Безлинзовый прибор, в котором для получения увеличенных изображений исследуемого объекта используется ионный пучок. Последний проходит через объект, полностью или частично прозрачный для ионов данной энергии, фокусируется с помощью электрических… … Энциклопедия техники

Безлинзовый прибор, в к ром для получения изображений используется ионный пучок. Последний проходит через объект, полностью или частично прозрачный для ионов данной энергии, фокусируется системой электрич. и магн. полей и образует на… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Ионно оптич. прибор для получения увеличенного изображения с помощью ионных пучков. По принципу действия аналогичен электронному микроскопу. В И. м. поток ионов, создаваемый термоионным или газоразрядным источником, проходя через исследуемый… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Autoemisinis joninis mikroskopas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. field emission ion microscope vok. Feldionenmikroskop, n rus. автоэмиссионный ионный микроскоп, m pranc. microscope à émission ionique de champ, m … Radioelektronikos terminų žodynas

автоэмиссионный ионный микроскоп - autoemisinis joninis mikroskopas statusas T sritis chemija apibrėžtis Mikroskopas, kuriuo matomą vaizdą sukuria emituoti bandinio jonai. atitikmenys: angl. field emission ion microscope rus. автоэмиссионный ионный микроскоп … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas