Разработан катод для электронного микроскопа нового поколения

Разработка основана на применении модифицированной поверхности вольфрама, обработанной в плазменной установке.

Ученые Национального исследовательского университета «МЭИ» разработали катод для электронной пушки растровых электронных микроскопов высокого разрешения, который может стать новым инструментом для ряда наукоемких отраслей, включая микроэлектронику, материаловедение и биологию.

«Наука движется вперед 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, надежнее и дешевле», – отметил ректор НИУ «МЭИ» Николай Рогалев.

Как пояснили в университете, разработка основана на применении модифицированной поверхности вольфрама, обработанной в плазменной установке ПЛМ (плазменный линейный мультикасп). Технология предполагает создание на поверхности вольфрама тонких волокон диаметром от 20 до 40 нанометров и длиной 300–400 нанометров.

При подаче на катод электрического поля высокого напряжения (от 1 до 7 киловольт) эти волокна начинают испускать электроны без предварительного нагрева за счет явления полевой эмиссии. В отличие от традиционных решений, где используются тонкая вольфрамовая проволока с припаянным одиночным кристаллом вольфрама, новая разработка применяет вольфрам с модифицированной наноструктурированной поверхностью, что, как отмечают разработчики, значительно упрощает процесс производства.

Экспериментальные испытания показали, что ток электронной эмиссии с нового катода достигал 5 микроампер. Для сравнения, традиционные катоды обеспечивают ток пучка не более 0,1 микроампера. В МЭИ подчеркнули, что более широкий диапазон тока пучка электронов создает необходимый запас надежности 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.

Источник: ТАСС. Наука.