Введение к работе
Актуальность. Программа экономического развития Казахстана направлена на переориентации его из поставщика сырья в государство с самостоятельным высокоэффективна научно-промышленным коетлексом, включающим самые современные технологии, основанныо на электронике, прецизионной' металлургии, конно--лззерной обработка и физико-химических методах.
Развитие передового научно-технического комплекса требует привлечения в производство современной аналитической аппаратуру для контроля химического, элементного и структурного состояния шлучазгллс и используемых материалов. Напри-тер, в процессе производства ыккрсмодулзя от крешюевоз пластины и 'до готового изделия требуется. до 15 промежуточных контрольных измерения качества поверхности.
Одно кз основных каст в аналізе поверхности и приповерхностной области занимает электронная спектроскопия. В настоящее время существуют рааличЕыа электронные спектрометры, дакгцкэ количзетвэЕнуи информацию как об элементном составз, так и об электронной структура поверхности.
Главный злекфошю-оптитаеким элзкзвтем электронного спэк-трої'Зтра является энвргоалалнззтор. Из гавестных знергоанализа-торов накболъшзз распространение в анализе поверхности подучил щшшдричэскнз зэркзльньш анализатор (ЦЗ). Наряду с большими Бозкокноатягаї этот светосильный прибор ккззт Ев достатки:: небольшая площадь сканирования поверхности, ограниченные энзрготи-чееккз интервал регистрации в спзіпроиетрическом реягиме работы.
Целью работы являлась теоретическая и экспериментальная разработка манэтоз новых знергознализэтороз на сената зеркал сферического и цилиндрического типа, обладавших высокой светосилой, большой площадь» сканирования поверхности и позволяэдих рэализовать режим спэктрографа в достаточно широком энергетическом пнторЕалз.
При- этом ставились следующие задачи: - Для сферического зеркального анализатора (СЗ), работающего в режиме идеальной угловой фокусировки: I. Расчет и анализ аппаратной функции. 3. Уют влияния провисання алзктрос.тзтичбского поля на /.еридкгліаліпйіх долях зтртуркого пісна на фокусировку и
пропускание анализатора.
-
Опенка влияния дефекта формы внепгаего электрода на фокусировку СЗ.
-
Разработка макета анализатора и проведение его-испытания.
- Для спектрографа на базе двухкаскадного .цилиндрического зер
кала: " '
I. Исследование агоктронно-оптических сзойств системы из двух
согласованных по параметрам цилиндрических зеркал - с 'внутрен
ним и внешним отражением на предает спрямления линии фоісусов.
?.. Разработка макета спектрографа и его аксперикенталькое ис
следование.
Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые: I. Теоретически изучен ряд ваищешп; практических вопросов,касающихся характеристик 03 в режима идеальнойугловой фо-кусировки. Получена аппаратная функция, учтено елкяшхэ на фокусировку и разрешена провисания поля на меридиональных целях апортурноя сетки и рассчитано пропускание анализатора. Оценено влияние дефекта фор:,&! отклонявш,зго электрода на фокусировку CS. ?,. Разработан канет СЗ, исследованы его олвктронно-оптсшскиэ характеристики (А.С. Ж5899І2}.
-
Теоретически района задача о спряялзпш линии фокусов б системе из двух последовательно соединенных электростатические щшгадрических зеркал (А. С. Ш5І52І9).
-
Изготовлен и испытан макет спектрографа, в котором реализованы электронно-оптичзсккэ параметры, обзспечиважщкэ спрямление линии фокусов. "''''.->
Практическая ценность работы заключается в следующей:. .
- Построены и испытаны макеты двух Hosts электростатичес
ких эпергоанализаторов (анализатор нэ основа СЗ в рзіикглз вдзз-
'льнов угловой фокусировки к спектрограф на'базе даухкаскадшго
133), которые благодаря своїм уникальным электронно-оптическим
характеристика?,! шгут нагти .вирокое прийэвзиш в энергоугловом
анализе заряженных частиц, в частности, анализе поверхности и
космических исследованиях (акт испытания макета СЗ'дан в прило-
кении к диссертации). ...
- В настоящее время СЗ используется в дифракционном рент
гене- и фотоэлектронном спектрометре для исследования структур
ных и фкзіпсо-хкуичвских свойств дефектов и пршзесей в совершен-
ччгх кристаллах методом стоячей рентгеновской волны (в прилове-
ний к диссертации даны акты внедрения макета СЗ).
- Результаты теоретических исследования являются полезными при проектировании спектрометров на основе СЗ и двухкаскадного спектрографа с заданными электронно-оптическими параметрами. На защиту выносятся следующие положения: I. Результаты теоретических исследования ряда злзктрояно-оптических характеристик сферического зеркального анализатора в рекике идеальной угловой фокусировки, включающие в себя:
а) аппаратную функцию СЗ и ее анализ;
б) формулы'для оцешш влияния провисания поля на меридиона
льных щелях апертурного окна на фокусировку и пропускание ана
лизатора;
в) формула для оценки влияния дефекта формы отклоняющего
электрода на фокусировку СЗ.
2. Макет СЗ и результаты исследования его электронно-
оптических характеристик.
3. Результаты теоретического исследования злэктронно-
оптических СЕоаств системы кз двух согласованных по параметрам
цилиндрических зеркал - с внутренним и внешним отражением, ана
лиз полученных результатов и вывод о возможности спрямления
линии фокусов вдоль цилиндрической' поверхности с сохранением
угловой фокусировки б широком энергетическом интервале.
4. Макет спектрографа на базе двухкаскадного цилиндричес
кого зеркала и результаты его испытания.
Апробация работы. 'Основные результаты диссертации докладывались на ІУ Всесоюзном .симпозиума по вторкчно-злзктрснноа', фотоэлектронной эмиссии и спектроскопии поверхности твердых тел (Рязань,1888), IX Республиканском семинаре по методам расчета элэтронно-оптическях систем (Ташкент, 1988), ІУ Международном семинаре по коскическо-научному приборостроению (Фрунзе,1889), П Республиканской конференции по физике твердого тела и новым областям ез применения (Караганда,1990), X Всесоюзном .семинаре по методам расчета ЬОО (Львов.1990), XI семинаре по методам расчета ЭОС (Алма-Ата,1992). Знвргоанализатор типа сфэрического зеркала был представлен нз Международных выставках "Наука-89" (Москва,1989) и "Дни мирового бизнеса-9І" (Москва,1991).
публикации. По-материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе два авторские свидетельства СССР нз изобретение (А.С. №1515219 и А.С №1589912).
- б -
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, сшіска цитируемой литературы и, приложения. Она содержит 117 страниц, в тон -числе 92 страницы' машинописного текста, 24 рисунка на 21 странице, 2 таблицы, список литературы, включающий 104 наименования.
