Файл: Утевский, Л. М. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 119

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рис. 9. Схема определения на­

правления

на

электронограмме

проекции

(у) оси наклона

гонио­

метрического

столика:

 

 

/, 2, 3

— п о л о ж е н и е точек

пере­

сечения

кикучи-линий

д о

накло­

на; /', 21,

3'

то ж е ,

после на­

клона

 

 

 

 

 

V

го от одного и того же участка фольги,

так как

сосед­

ние участки могут быть так

или иначе

разориентиро-

ваны.

 

 

 

Направление проекции оси

наклона

образца

на ди­

фракционной картине можно найти следующим графи­ ческим путем:

1. На негатоскопе перенести с первого негатива на кальку положение следа прямого пучка, точек пересече­ ния кикучи-линий и направления канта кадра.

2.Центр второго (и последующих) негатива совме­ стить под калькой с центром первого и ориентировать по направлению кантов кадра; затем отме-тить положения тех же точек кикучи-узора при разных наклонах образ­ ца. Если электронограммы получены при наклонах, раз­ личающихся на углы Др< 1°, то нанесенные на кальку точки позволяют прочертить несколько гипербол малой кривизны-—траекторий движения этих точек.

3.Из центра электронограммы сделать циркулем за­ сечки на гиперболах.

4.Искомое направление проекции оси наклона у найти как биссектрису угла между направлениями из центра на засечки, сделанные на одной и той же гипер­ боле (рис. 9).

Построение упрощается, если имеется точка пересе­

чения

кикучи-линий,

проходящая (при наклоне образ­

ца) по

прямой через

центр электронограммы. Искомая

проекция оси наклона перпендикулярна этой прямой. При переносе точек с разных о т п е ч а т к о в на один

удобно воспользоваться вспомогательной координатной

44


системой с началом в следе прямого пучка и осями, па­

раллельными окантовке кадра.

 

Для определения

ц е н ы д е л е н и я

у г л о м е р н о ­

г о у с т р о й с т в а

механизма наклона

нужно проде­

лать следующее.

 

 

1. Измерить величину смещения Д/

точки пересече­

ния кикучи-линий при наклоне столика на угол, отвеча­ ющий N делениям угломера. Следует выбирать точку, направление смещения которой проходит поблизости от следа первичного пучка.

2. Измерить на электронограмме длину радиуса-век­ тора г какого-либо сильного рефлекса (близкого к брэгговскому положению.)', для которого можно рассчитать угол 6, поскольку известна структура кристалла (т. е. межплоскостное расстояние d) и длина волны электро­ нов. Величина г в масштабе электронограммы соответ­ ствует углу 26, так что угловой масштаб единицы длины на электронограмме

26мин или рад

3.Вычислить цену деления угломерного устройства, сопоставляя измеренное Д/ с угловым масштабом:

2А/6

I мин

(или

рад)\.

1 деление^

Nr

 

 

 

11. ФОТОРАБОТЫ В ЭЛЕКТРОННОЙ

МИКРОСКОПИИ

Первичными

экспериментальными

результатами

электронномикроскопических исследований являются микрофотографии и микроэлектронограммы в виде про­ явленных негативов. Их качество и пригодность для последующего анализа определяются не только качест­

вом образцов, разрешающей

способностью микроскопа

и тщательностью

проведения

съемки, но

и выбором и

обработкой фотоматериалов.

 

 

При работе на

электронном микроскопе широко при­

меняются фотопластинки диапозитивные

сверхконтраст­

ные. Светочувствительность таких пластинок может ко­ лебаться от 0,5 до 2 единиц. Мелкое зерно эмульсии поз­ воляет получать резкие отпечатки при многократном увеличении изображений, полученных на высококачест-

45


Р и с . 10. Ш а б л о н

для резки

фото ­

пластинок:

 

 

 

; — поверхность,

на

которую

укладываются пластинки;

2—ме­

таллическая линейка;

3 — рейка

д л я упора пластинки

 

 

венных негативах. Эти пластинки удобны тем, что их об­

работку, зарядку и разрядку кассет

можно проводить

при

ярком красном свете.

 

 

 

 

При съемке малоинтенсивных изображений, а также

для

получения практически

линейной

зависимости

по­

чернения от интенсивности

облучения

электронами

при­

меняются пластинки с высокой чувствительностью — электронографические. Обработку таких фотопластинок надо вести в полной темноте.

Промышленностью выпускаются фотопластинки раз­ мерами 6X9, 9X12 и 13X18 см2, а в микроскопах фото­ кассеты, как правило, рассчитаны на один размер — 6X9 или 9X12, и пластинки приходится разрезать. Для этого удобен специальный шаблон, представляющий со­ бой пластинку из плексигласа с металлической направ­ ляющей планкой (рис. 10). В шаблон закладывают (до упора в бортик) сразу две пластинки, сложенные эмуль­ сией внутрь. Делается надрез алмазом, скользящим по планке, на одной пластинке, затем на другой. Этот при­ ем позволяет сохранить эмульсию неповрежденной.

Для ускорения перезарядки — смены пластинок в микроскопе полезно иметь два фотомагазина с кассе­ тами. Это позволяет второй магазин, заряженный фото­ пластинками, выдерживать в специальной установке для сушки и дегазации фотоэмульсии, что в несколько раз сокращает время откачки свежезаряженной кассеты после ее установки в микроскоп. Установка для дегаза­ ции представляет собой вакуумную камеру, откачивае­

мую форвакуумным

насосом.

В ряде

микроскопов

по­

следних выпусков

камеры для

дегазации фотопластинок

встроены

в шкаф

или в стол микроскопа или выполне­

ны в виде

отдельного

бачка.

 

 

 

 

Лучше иметь две отдельные затемненные

фотокомна­

ты: одну,

меньших

размеров

( ~ 2 Х 2

я 2 ), -— для «сухих»

работ,

таких,

как

нарезка

фотопластинок,

перезарядка

кассет;

здесь

же можно смонтировать

установку для

де-

46


Рис. 12. Бачок для промывки не­

гативов

со

сливным отверстием

у дна

и сливной

трубкой, регу­

л и р у ю щ е й

уровень

воды

регулировать, меняя разбавление концентрированного проявителя. Состав этого проявителя: сульфит безвод­ ный 50 г; гидрохинон 12 г; сода безводная 60 г; фенидон 0,5 г; бромистый калий 2 г; бензотриазол 0,2 г; раз­ водить 1 :3, температура 20° С. Для фиксирования фото­ материалов рекомендуется пользоваться кислым фикса­ жем состава: гипосульфита 250 г; сульфита натрия (без­ водного) 25 г; 10%-ной H2SO4 50 мл на 1 л воды.

Промывают негативы проточной водой в бачке, по­ казанном на рис. 12, в течение 30 мин. Затем каждый негатив с двух сторон тщательно протирают под струей воды ватным тампоном.

Маркировка (регистрация) негативов, как показыва­ ет опыт, должна содержать обозначение образца и его обработки, дату съемки, условный номер изученного участка, токи в линзах, от которых зависит общее увели­ чение, показание угломерного устройства механизма для наклона образца, а также другие особые замечания об условиях съемки, в частности наименование (или зари­ совка положения) рефлекса, использованного для полу­ чения темнопольного изображения.

Г л а в а 2

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ТОНКИХ ФОЛЬГ

С момента публикации последних обзорных работ, пос­ вященных методике приготовления образцов для пря­ мого электронномикроскопического исследования [8, 6], прошло несколько лет. Появление серийных электрон­ ных микроскопов с повышенным ускоряющим напряже­ нием, стремление исследователей к количественному описанию сложных структур сплавов и в первую оче­ редь — сталей [24; 25] предъявляют повышенные требо­ вания к изучаемым образцам.

В процессе приготовления тонкой фольги важно со­ хранить исходную структуру массивного образца, тем более, что утонение неизбежно вызывает перераспреде­ ление внутренних напряжений, которое в свою очередь может стать причиной перестройки дислокационной структуры. Такая перестройка особенно опасна для пла­ стически деформированных металлов [26].

Условия соответствия дислокационных структур уто­ ненного образца и массива сформулированы в работе

[27]следующим образом:

1.Температура изготовления фольги должна быть ниже температуры, при которой создано исследуемое распределение дислокаций.

2. Фольга не должна быть слишком тонкой1 .

1 В работе [29] считают, что структура фольги представляет собой структуру массивного образца, если дислокация, двигаясь от одной поверхности фольги к другой, не менее четырех раз встречает какие-либо препятствия и претерпевает поперечное скольжение. При меньшей толщине фольга «слишком тонка».

49