ODEHNAL, A. Scintilační detektor sekundárních elektronů pro environmentální rastrovací elektronový mikroskop [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2016.
Pan Bc. Adam Odehnal se ve své diplomové práci zabýval problematikou detekce sekundárních elektronů v environmentálním rastrovacím elektronovém mikroskopu pomocí scintilačního detektoru. Cílem práce bylo ověření možnosti změny tvaru elektrod elektrodového systému experimentálního detektoru pro zvýšení účinnosti detekce ve vakuu a při tlacích do 1000 Pa vodních par v komoře vzorku mikroskopu. Teoretická část práce je orientována na problematiku environmentální rastrovací elektronové mikroskopie, interakce primárních elektronů se vzorkem a vzniku signálu zpětně odražených a sekundárních elektronů. Následně je uveden nejčastější způsob detekce signálních elektronů pomocí Everhart – Thornleyho detektoru, včetně jeho modifikace pro environmentální podmínky detekce. Optimalizace tvaru elektrod detektoru vycházela z počítačového programu Simion, ver.8. Program umožňuje modelování elektrostatických polí a drah elektronů v nich pouze ve vakuu. Výsledky simulací ukázaly, že změnou tvaru elektrod je možné dosáhnout ve vakuu vyšší úrovně detekovaného signálu sekundárních elektronů. Simulace byly následně experimentálně ověřeny při detekci signálních elektronů od vakua do tlaku vodních par v komoře vzorku mikroskopu 1000 Pa. V průběhu experimentů byla sledována velikost detekovaného signálu, kvalita obrazu, vyhodnocením poměru signálu a šumu. Pro posouzení detekce sekundárních elektronů byl sledován napěťový kontrast na přechodu PN. Diplomant se projevoval v celém průběhu řešení diplomové práce aktivně, pozitivně se projevovaly jeho zkušenosti, které souběžně získává na pracovišti firmy FEI, a.s. v Brně. Veškeré práce prováděl samostatně, dosažené výsledky dokázal vyhodnotit a formulovat z nich závěry.
Předložená diplomová práce řeší problematiku detekce sekundárních elektronů v podmínkách vyšších tlaků v ESEM. Téma i cíl práce odpovídá oboru studovaného studentem. Hlavní její zaměření je na ověření možnosti úpravy a inovace konstrukce scintilačního detektoru sekundárních elektronů pro environmentální rastrovací elektronový mikroskop. V úvodní části student shrnul informace o rastrovací elektronové mikroskopii, se zaměřením na environmentální mikroskop. Popisuje také detekci sekundárních elektronů a stávající konstrukci scintilačního detektoru. Vychází z počítačových simulací v programu Simon 8 pro stávající konstrukci a zabývá se dále i úpravami a změnami tvaru elektrod nazvaných E1 a E2. Navržená změna vychází z předpokladu, že náhradou plochého tvaru obou elektrod tvarem zkoseným plynulým by mohlo dojít ke zvýšení výtěžku sekundárních elektronů pro detekci i přeměny na signál ze na scintilátoru. Uvedené simulace ale bohužel, nezahrnují interakci elektronů s plynným prostředím, takže jejich vypovídací schopnost je nejvyšší pouze pro vakuum, kdežto v detektoru používaném v mikroskopu je přítomno i plynné prostředí, takže pro vyšší tlaky se na signálu podílí i produkty vzniklé ionizací prostředí. Diplomant provedl, kromě simulací i zhodnocení navržené úpravy elektrod pomocí experimentu. Experimenty uskutečnil na vzorcích používaných pro hodnocení detekovaného signálu platina – otvor v uhlíkové matrici-měď a na vzorku PNP výkonového tranzistoru pro sledování změn zobrazení napěťového kontrastu při přiloženém závěrném přepětí na 10V. Dále použil i pro sledování změn rozlišovací schopnosti a poměru signál šum (SNR ratio) vzorky cínových kuliček. Výsledky simulací i experimentů ukázaly, že navržená a uskutečněná změna konstrukce příslušných elektrod nevedla k cíli. Úroveň předložené práce je po stránce obsahové, použitých metod simulace i experimentů velmi dobrá. Grafická úroveň je vysoká. I když je výsledek diplomové práce pana Odehnala negativní, přesto je přínosem. Práce splňuje požadavky na diplomovou práci, diplomant prokázal schopnosti inženýrské práce.
eVSKP id 95097