Ионный микроскоп

Опубликовано 24.06.2010 Ведущий Антон Панкратов

Сверхвысокое электрическое поле, окружающее всякий острый выступ заряженного проводника, получило интересное применение в одном приборе. Ионный микроскоп - электронно-оптический прибор, в котором изображение создается ионным пучком от термоионного или газоразрядного ионного источника. Работа ионного микроскопа обусловлена мощными полями, возникающими вокруг металлического острия. Устроен этот прибор так. Очень тонкая игла помещена в центре стеклянной сферы, из которой выкачан воздух. Внутренняя поверхность сферы покрыта тонким проводящим слоем флуоресцирующего вещества, и между иглой и флуоресцирующим покрытием создана очень высокая разность потенциалов. Линии поля у кончика иглы сконцентрированы очень сильно. В таких сильных полях электроны отрываются от поверхности иглы и ускоряются на участке от иглы до экрана за счет разности потенциалов. Достигнув экрана, они вызывают в этом месте свечение (в точности, как на экране телевизионной трубки). Длина волны де Бройля для ионов значительно меньше, чем для электронов, вследствие чего в ионном микроскопе очень малы эффекты дифракции, которые в электронном микроскопе ограничивают его разрешающую способность. Другие преимущества ионного микроскопа - меньшее влияние изменения массы ионов при больших ускоряющих напряжениях и лучшая контрастность изображения. К недостаткам ионного микроскопа относятся заметная потеря энергии ионов даже при прохождении через очень тонкие объекты, что вызывает разрушение объектов, большая хроматическая аберрация, разрушение люминофора экрана ионами и слабое фотографическое действие. Более эффективен ионный микроскоп без линз - ионный проектор (полевой ионный микроскоп, автоионный микроскоп). Ионный микроскоп впервые снабдил человечество средством видеть атомы. Замечательное достижение, да еще полученное с таким простым прибором.