|
|
Aberration Corrector for an Exclusively Low-Voltage Electron Microscopy
Bačovský, Jaromír ; Radlička, Tomáš (oponent) ; Vašina, Radovan (oponent) ; Kolařík, Vladimír (vedoucí práce)
Current development of low voltage electron microscopy has led to an aberration correction of the instrument in order to improve its spatial resolution. In recent years, aberration correction has slowly become standard in high-end conventional transmission electron microscopy (50-200kV). However, the integration of a corrector to a desktop transmission electron microscope with exclusively low-voltage design seems to be a challenging task. The hexapole corrector based on permanent magnet technology seems to be a promising solution for the correction of the primary spherical aberration, especially if the compact dimensions and low complexity are to be preserved. The benefits and potential of the Rose hexapole corrector implemented to such low-voltage systems are critically considered in this thesis. The feasibility of a miniaturized corrector suitable for desktop LVEM is thoroughly discussed, including the aspect of corrector contribution to chromatic aberration that appears to be crucial. However, despite the effort to minimize the effect of chromatic aberration, its high importance with respect to the microscope resolution still remains a serious obstacle. It must be taken into account when the design is made. The presented concept is intended exclusively for STEM mode to avoid additional chromatic deterioration caused by electron passage through the specimen. The design of the key segment (transfer lens doublet) is discussed in detail, including its compensation system, which guarantees proper alignment. Optimal corrector parameters and theoretical resolution limits of such a system are proposed.
|
|
|
Návrh koncepce a vývoj jednoúčelového rastrovacího elektronového mikroskopu
Foret, Zdeněk ; Vašina, Radovan (oponent) ; Starý,, Vladimír (oponent) ; Svoboda, Milan (oponent) ; Švejcar, Jiří (vedoucí práce)
Elektronová mikroskopie se stala nepostradatelnou složkou v mnoha vědních oborech, kde napomáhá k novým objevům. Samotná mikroskopie je stále rozvíjena a jsou překonávány limity, jež se zdály být nepřekonatelné. Přístroje se stávají uživatelsky pohodlnější a jejich mobilita umožňuje flexibilní použití v terénu. Předmětem této práce je návrh rastrovacího elektronového mikroskopu, výpočet magnetického obvodu imerzního objektivu kombinovaného s uzavřeným objektivem, teoretický výpočet rozlišení mikroskopu a konstrukční návrh řešení mechanické části mikroskopu s manipulátorem vzorku. Disertační práce pojednává o rozvoji elektronové mikroskopie a stručně shrnuje vývoj od samého počátku až do současnosti. Dále se také zabývá elektronovými zdroji, zvláště pak Shottkyho katodou, která má být hlavním předmětem pozorování navrženým přístrojem. Práce obsahuje popis výpočtu rozlišení mikroskopu. Je popsán výpočet rozlišení jako funkce rozložení hustoty proudu. Neméně zajímavou oblastí, které se dotýká teoretická část, je detekce signálu, popis několika druhů detektorů a možné zpracování signálu. Řešení disertační práce zahrnuje popis koncepce navrženého skenovacího elektronového mikroskopu s vysvětlením rozdělení funkce kombinovaného objektivu. Optické schéma ukazuje uspořádání elektronové optiky a rozdělení tlaku v komoře mikroskopu. Teoretická část se věnuje návrhu magnetického obvodu objektivu a výpočtu rozlišení mikroskopu pro daný rozsah pracovních vzdáleností. Byly řešeny dvě modifikace návrhu objektivu - uzavřený jednoduchý objektiv a kombinovaný objektiv uzavřený s imerzním, tvořící jeden celek. Výsledky obou modifikací jsou uvedeny pro možnost porovnání parametrů. Kombinovaný objektiv byl navržen s možností práce ve dvou módech, jako imerzní a uzavřený objektiv. Vychylovací systém je rozdělen též do dvou módů, a to jako jednopatrové vychylování pro uzavřený objektiv a dvoupatrové pro imerzní. K detekci signálu bude využito detektorů pro sekundární elektrony (SE) a zpětně odražené elektrony (BSE). Konstrukční ztvárnění mikroskopu je další obsáhlou částí, která zachycuje nejdůležitější konstrukční části mikroskopu. Obsahem technického řešení je trojrozměrný počítačový model, vytvořený v programu Autodesk Inventor, který zahrnuje i manipulátor vzorku poháněný piezoelektrickými posuvy.
|
|
|
Aberration Corrector for an Exclusively Low-Voltage Electron Microscopy
Bačovský, Jaromír ; Radlička, Tomáš (oponent) ; Vašina, Radovan (oponent) ; Kolařík, Vladimír (vedoucí práce)
Current development of low voltage electron microscopy has led to an aberration correction of the instrument in order to improve its spatial resolution. In recent years, aberration correction has slowly become standard in high-end conventional transmission electron microscopy (50-200kV). However, the integration of a corrector to a desktop transmission electron microscope with exclusively low-voltage design seems to be a challenging task. The hexapole corrector based on permanent magnet technology seems to be a promising solution for the correction of the primary spherical aberration, especially if the compact dimensions and low complexity are to be preserved. The benefits and potential of the Rose hexapole corrector implemented to such low-voltage systems are critically considered in this thesis. The feasibility of a miniaturized corrector suitable for desktop LVEM is thoroughly discussed, including the aspect of corrector contribution to chromatic aberration that appears to be crucial. However, despite the effort to minimize the effect of chromatic aberration, its high importance with respect to the microscope resolution still remains a serious obstacle. It must be taken into account when the design is made. The presented concept is intended exclusively for STEM mode to avoid additional chromatic deterioration caused by electron passage through the specimen. The design of the key segment (transfer lens doublet) is discussed in detail, including its compensation system, which guarantees proper alignment. Optimal corrector parameters and theoretical resolution limits of such a system are proposed.
|
|
|
Návrh koncepce a vývoj jednoúčelového rastrovacího elektronového mikroskopu
Foret, Zdeněk ; Vašina, Radovan (oponent) ; Starý,, Vladimír (oponent) ; Svoboda, Milan (oponent) ; Švejcar, Jiří (vedoucí práce)
Elektronová mikroskopie se stala nepostradatelnou složkou v mnoha vědních oborech, kde napomáhá k novým objevům. Samotná mikroskopie je stále rozvíjena a jsou překonávány limity, jež se zdály být nepřekonatelné. Přístroje se stávají uživatelsky pohodlnější a jejich mobilita umožňuje flexibilní použití v terénu. Předmětem této práce je návrh rastrovacího elektronového mikroskopu, výpočet magnetického obvodu imerzního objektivu kombinovaného s uzavřeným objektivem, teoretický výpočet rozlišení mikroskopu a konstrukční návrh řešení mechanické části mikroskopu s manipulátorem vzorku. Disertační práce pojednává o rozvoji elektronové mikroskopie a stručně shrnuje vývoj od samého počátku až do současnosti. Dále se také zabývá elektronovými zdroji, zvláště pak Shottkyho katodou, která má být hlavním předmětem pozorování navrženým přístrojem. Práce obsahuje popis výpočtu rozlišení mikroskopu. Je popsán výpočet rozlišení jako funkce rozložení hustoty proudu. Neméně zajímavou oblastí, které se dotýká teoretická část, je detekce signálu, popis několika druhů detektorů a možné zpracování signálu. Řešení disertační práce zahrnuje popis koncepce navrženého skenovacího elektronového mikroskopu s vysvětlením rozdělení funkce kombinovaného objektivu. Optické schéma ukazuje uspořádání elektronové optiky a rozdělení tlaku v komoře mikroskopu. Teoretická část se věnuje návrhu magnetického obvodu objektivu a výpočtu rozlišení mikroskopu pro daný rozsah pracovních vzdáleností. Byly řešeny dvě modifikace návrhu objektivu - uzavřený jednoduchý objektiv a kombinovaný objektiv uzavřený s imerzním, tvořící jeden celek. Výsledky obou modifikací jsou uvedeny pro možnost porovnání parametrů. Kombinovaný objektiv byl navržen s možností práce ve dvou módech, jako imerzní a uzavřený objektiv. Vychylovací systém je rozdělen též do dvou módů, a to jako jednopatrové vychylování pro uzavřený objektiv a dvoupatrové pro imerzní. K detekci signálu bude využito detektorů pro sekundární elektrony (SE) a zpětně odražené elektrony (BSE). Konstrukční ztvárnění mikroskopu je další obsáhlou částí, která zachycuje nejdůležitější konstrukční části mikroskopu. Obsahem technického řešení je trojrozměrný počítačový model, vytvořený v programu Autodesk Inventor, který zahrnuje i manipulátor vzorku poháněný piezoelektrickými posuvy.
|
host ::
RSS.