В МЭИ создали перспективный катод для электронного микроскопа нового поколения
Ученые Национального исследовательского университета «МЭИ» разработали катод для электронной пушки растровых электронных микроскопов высокого разрешения. Разработка основана на применении модифицированной поверхности вольфрама, обработанной в плазменной установке ПЛМ (плазменный линейный мультикасп).
Суть технологии состоит в создании на поверхности вольфрама тонких волокон диаметром от 20 до 40 нанометров и длиной 300–400 нанометров. Когда на катод подается электрическое поле высокого напряжения (от 1 до 7 килловольт), созданные волокна начинают испускать электроны без предварительного нагрева благодаря явлению полевой эмиссии.
В отличие от традиционных катодов, которые изготавливаются из тонкой вольфрамовой проволоки с припаянным одиночным кристаллом вольфрама, новая разработка использует вольфрам с модифицированной наноструктурированной поверхностью. Это значительно упрощает процесс производства.
Разработка может быть использована в микроэлектронике, материаловедении, биологии и других областях, где требуется детальное изучение структуры материалов на наноуровне.
«Наука движется вперёд благодаря смелым идеям и упорной работе. Сегодня мы демонстрируем, как фундаментальные знания превращаются в решения, способные изменить будущее. Целый ряд наукоемких отраслей, таких как микроэлектроника, материаловедение и биология получат новый инструмент, который одновременно мощнее, надёжнее и дешевле», – отметил ректор НИУ «МЭИ» Николай Рогалев.
Экспериментальные испытания показали впечатляющие результаты. Ток электронной эмиссии с нового катода достигал 5 микроампер, для сравнения: традиционные катоды обеспечивают ток пучка не более 0,1 микроампера. Более широкий диапазон тока пучка электронов создаёт необходимый запас надёжности работы катода, стабильности и яркости получаемых изображений поверхности материалов.
Исследования проводятся под руководством профессора Сергея Федоровича на кафедре Общей физики и ядерного синтеза НИУ «МЭИ». В настоящее время научный коллектив работает над внедрением полученных результатов.
Плазменный линейный мультикасп (ПЛМ) – это установка для обработки материалов, которая использует плазму (ионизированный газ).
Полевая эмиссия – это явление, при котором электроны вырываются из материала под воздействием сильного электрического поля, без нагрева.
Узнавайте первыми главные энергетические новости и актуальную информацию о важных событиях дня в России и мире.
Подписывайтесь на наш Telegram-канал
"ГИС-Профи. Информационное сопровождение предприятий энергетической отрасли"