Návrh detektoru sekundárních elektronů pro ultravakuový elektronový mikroskop

Abstract

V této diplomové práci je představen konstrukční návrh tubusového detektoru sekundárních elektronů (SE). Jedná se o ultravakuově kompatibilní scintilační vláknový detektor určený pro použití v ultravakuovém rastrovacím elektronovém mikroskopu (UHV SEM). Navržený tubusový detektor SE byl po překonání vývojových výzev vyroben, otestován a je plně funkční. První část této práce se zabývá teoretickým základem potřebným pro pochopení principů funkce aparatury UHV SEM a způsobům detekce SE. V druhé části je popsán konstrukční návrh tubusového detektoru SE. Následuje poslední část, ve které je ověřována funkčnost navrženého detektoru. Byla otestována efektivita světelného odstínění detektoru a změřena kvantová detekční účinnost detektoru. Nakonec byly vyhodnoceny a porovnány obrázky vytvořené navrženým tubusovým detektorem a komorovým detektorem SE.In this master’s thesis, a mechanical design of an in-column secondary electrons (SE) detector is presented. It is an ultravacuum compatible fibre-scintillation detector designed for use in an ultrahigh vacuum scanning electron microscope (UHV SEM). The designed in-column SE detector was manufactured and tested upon overcoming R&D challenges. The first section of this thesis deals with theoretical basis needed for understanding of functional principles of UHV SEM system and means of SE’s detection. In the second section, mechanical design of the in-column SE detector is described. The last section describes functionality of the designed detector. Effectiveness of light shielding of the detector was tested and the detective quantum efficiency was measured. Finally, images created by the designed in-column detector and an in-chamber SE detector were evaluated and compared.