全色阴极发光成像

存在多种基于电子显微镜的成像技术,以在材料中提供独特的对比度。阴极发光(CL)成像收集并测量电子束射向材料产生的光。获得CL成像的最快和最简单的方法是执行强度映射。该方法使用单像素光检测器记录每个光束位置的CL强度。

有两种方法可以实现这一点:全色和彩色滤光片阴极发光。全色成像平均检测范围内所有波长(颜色)的CL信号。颜色过滤CL强度映射可以通过引入颜色过滤器来执行。

光电倍增管

SPARC阴极发光系统使用光电倍增管(PMT)光检测器和滤光片轮。这允许在七个不同的波段进行强度映射(第八个条目为空,允许全色成像)。

光电倍增管示意图
使用电动翻转镜将阴极发光发射导向PMT。当翻转后视镜接合时,它将灯光引向PMT。当从光束路径移除时,允许光线继续进入用于高光谱或角度分辨CL的其他探测器。

PMT检测器速度快、灵敏度高,检测面积大,可快速扫描高分辨率的大样本区域。像素停留时间可低至每像素1µs,从而实现视频速率阴极发光成像。大于0.5×0.5 mm的区域可在一次扫描中覆盖,使其成为扫描较大规模结构或制作CL概览图像的理想选择。这用于确定感兴趣的区域,以便进行更深入的化学发光研究(例如化学发光光谱)。

下图显示了左侧的扫描电子显微镜图像和右侧的阴极发光测量。右侧的附加细节是使用PMT和光谱蓝色和绿色部分的三个过滤器获得的。通过CL测量揭示的这些额外细节有助于确定晶体生长、分带、缺陷和其他感兴趣的工件的细节。

锆石的扫描电镜和阴极发光图像
阴极发光锆石分带填图
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