Техника - молодёжи 1954-11, страница 6

ВЕРАМИ КГОСЖОП БЕЗ ЛИНЗ

Инженер И. ВИГМАНН

Мощность микроскопа определяет* ся не увеличением, которое он дает, как это часто думают, а его разрешающей способностью. Этим термином обозначается расстояние между двумя точками, которые еще видны на увеличенном изображении предмета как отдельные. Разрешающая способность зависит прежде всего от вида излучения, используемого для получения изображения. Если, например, пользоваться, как в обычном микроскопе, видимым светом, то самые мелкие, еще различимые подробности 'предмета будут

W1SSENSCHAFT undFOFJSCHRJTT

Журнал «Науна и прогресс» (ГДР).

иметь размеры порядка длины световых ©о ли, то-есть от 0,5 до 0,25 микрона. Даже в самых лучших оптических приборах, использующих видимый свет, не удается значительно перешагнуть этот предел из-за дифракции, происходящей на -границах частиц предмета.

Все видели, конечно, мозаичные картины. На такой картине можно рассмотреть только такие детали, которые больше одного кусочка мозаики. Если необходимо получить более точное изображение, то надо ©зять кусочки еще помельче, то-есть в нашем случае — более короткие волны.

Более коротковолновыми, чем видимый свет, излучениями являются лучи Рентгена и гамма-лучи. Однако рентгеновские и гамма-лучи проходят сквозь вещества, не преломляясь, так что до сих нор для них не удалось сконструировать практически применимую оптику.

Для получения микроскопов с большой разрешающей силой используются потоки электронов и ионов. Электронные микроскопы существуют свыше 20 лет. В качестве линз в этих микроскопах используются устройства, с помощью электромагнитных полей концентрирующие и разбрасывающие потоки электронов, заменяющие лучи света в этих микроокопах.

ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП БЕЗ ЛИНЗ

Гораздо проще устроен изобретенный в 1936 году электронный микроскоп другого типа.

В этом микроскопе рассматриваемым объектом является очень тонкое металлическое острие, получаемое путем протравки и отжига (длительного нагрева) тонкой металлической проволоки.

В :результате отжига передний край проволоки приобретает форму ач>чного полушарил. Это острие укрепляется в проволочном держателе, помещенном в стеклянной трубке. Напротив острия устанавливается металлизированный отражающий экран (рис. 1).

Затем в трубке создается глубокий вакуум.

Если теперь (между экраном «как анодом и острием как катодом создать напряжение в несколько тысяч вольт, то с острия начнут сте

кать электроны. Они выходят из полушаровидного кончика перпендикулярно его поверхности и летят почти прямолинейно на концентрически расположенный экран, на котором при )этда «получается, как легко понять, увеличенное изображение острия. Увеличение при этом равно примерно соотношению между радиусом кончика острия и радиусом экрана. Имея острие радиусом в Ю-⁵ см и экраны радиусом в 10 см, можно получить увеличение в миллион -раз.

Разрешающая способность такого микроскопа равна примерно 15— 20 ангстремам (1 ангстрем—Ю-⁷ мм). Таким образом, разрешающая способность у этого простого микроскопа такая же, как у лучших электронных микроскопов обычного типа.

Своеобразие процесса получения изображения в таком микроскопе ограничивает применимость этого прибора областью более или менее специальных задач.

Чувствительность крайне тонких металлических кончиков к механическим прикосновениям и высокие требования к вакууму не позволяют наблюдать с помощью этого прибора обычные объекты. Однако он очень удобен для исследования процессов, происходящих в тончайшем поверхностном слое металлическою острия.

Вследствие своих малых размеров металлическое острие обычно состоит из одного кристалла, имеющего, как правило, определенную ориентировку. Этим очень облег

Рис. 7. Принципиальное устройство сверхмикроскопа: 1 — металлизированный экран> 2 —» ввод анода, 3 — ввод катода и тока накала, 4 — проволочка исследуемого металла с острием, 5 — трубка к вакуум-насосу, 6 — сегмент острия.