面阵探测器、衍射图像获取装置和获取衍射图像的方法与流程

本申请实施例涉及物质检测领域，尤其涉及一种面阵探测器、衍射图像获取装置和获取衍射图像的方法。

背景技术：

1、加速粒子检测样品信息的主要原理为：聚焦加速电子束轰击样品，电子束与样品相互作用发生弹性和非弹性碰撞，并产生携带样品信息的二次电子、背散射电子、透射电子、x-ray或其他信号电子，探测装置收集前述信号电子。

2、图1a为面阵列探测装置01的原理图，面阵列探测装置01包括：面阵探测器02和电子束发生器03。面阵探测器02和电子束发生器03均位于样品04的同一侧。面阵探测器02可在每个扫描位置接收背散射电子，呈现背散射电子在某平面内的二维分布，如背散射电子衍射图样。

3、图1b为图1a获取的衍射图，请参阅图1a和图1b，由于面阵探测器02和电子束发生器03之间的空间限制，面阵探测器02只能收集离轴衍射信息，且不能获取低频衍射信息。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种面阵探测器、衍射图像获取装置和获取衍射图像的方法，旨在获取更大固体角范围的同轴衍射信息。

2、为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

3、第一方面，提供一种面阵探测器，用于衍射图像获取装置，该面阵探测器具有透光孔和多个像素阵列的探测面，该透光孔设置于该探测面上；该透光孔用于供入射至样品的带电粒子束穿过；该探测面用于检测被该样品反射的带电粒子束。由此，具有多个像素阵列的探测面可以获取至少一张二维衍射图样，得到的衍射信息具有空间分辨率。另外，由于带电粒子束可以穿过透光孔入射至样品的表面，可以得到较大收集固体角的同轴衍射信息。另外，可以通过调整穿过透光孔的带电粒子束的入射角度得到低频衍射信息。如此，可以通过较多的衍射信息以对样品全面分析。

4、结合第一方面，在一些可实现的方式中，多个像素阵列的该探测面围设于该透光孔的四周。由此，透光孔的四周的像素均可以检测样品反射的带电粒子束的信息，有利于全面收集衍射信息。

5、结合第一方面，在一些可实现的方式中，该透光孔的中心与该面阵探测器的中心重合。由此，可以充分利用面阵探测器的空间。可收集较大固体角范围同轴衍射信息。

6、结合第一方面，在一些可实现的方式中，该透光孔的中心与该面阵探测器的中心间隔设置。由此，当带电粒子束的光轴倾斜穿过透光孔时，该面阵探测器可以收集较大固体角范围内小倾角离轴衍射信息。

7、第二方面，提供一种衍射图像获取装置，该衍射图像获取装置包括：载样台、粒子发生器、透镜组件和上述第一方面提供的任一种该的面阵探测器。其中，该载样台用于承载样品；该粒子发生器用于发出带电粒子束；该透镜组件用于供该带电粒子束穿过；该面阵探测器位于该载样台和该透镜组件之间，使该带电粒子束能穿过该透光孔入射至该样品，且被该样品反射的带电粒子束被该探测面检测。由此，透镜组件和面阵探测器均无需避让载样台，因此，带电粒子束的光轴可与样品的表面垂直，面阵探测器可以得到较大收集固体角的同轴衍射信息。可以通过调整穿过透光孔的带电粒子束的入射角度得到低频衍射信息。另外，该衍射图像获取装置可以获取具有空间分辨的信息。

8、结合第二方面，在一些可实现的方式中，该面阵探测器为多个，多个该面阵探测器并排设置，该带电粒子束可穿过每个该面阵探测器的该透光孔入射至该样品。由此，该衍射图像获取装置可以同时获取多个样品区域内的衍射信息，增加检测效率。

9、第三方面，提供一种获取衍射图像的方法，采用第二方面提供的任一种衍射图像获取装置，获取衍射图像的方法包括：

10、将样品置于该载样台；启动该粒子发生器和该面阵探测器；其中，该粒子发生器发出带电粒子束，该带电粒子束依次穿过该透镜组件、该透光孔然后入射至该样品；该面阵探测器的探测面检测被该样品反射的带电粒子束。由此，该获取衍射图像的方法可以获取较大收集固体角的同轴衍射信息。且得到的衍射信息具有空间分辨率。

11、结合第三方面，在一些可实现的方式中，调整该透镜组件以改变该带电粒子束的光轴与该样品表面的夹角，再次启动该粒子发生器和该面阵探测器。由此，可得到低频衍射信息和较大收集固体角的同轴衍射信息。

12、结合第三方面，在一些可实现的方式中，该方法还包括：调整该载样台，使该带电粒子束入射至该样品的另一区域，再次启动该粒子发生器和面阵探测器。由此，可以得到不同区域样品的信息。

技术特征：

1.一种面阵探测器，用于衍射图像获取装置，其特征在于，所述面阵探测器具有透光孔和多个像素阵列的探测面，所述透光孔设置于所述探测面上；

2.根据权利要求1所述的面阵探测器，其特征在于，多个像素阵列的所述探测面围设于所述透光孔的四周。

3.根据权利要求1或2所述的面阵探测器，其特征在于，所述透光孔的中心与所述面阵探测器的中心重合。

4.根据权利要求1或2所述的面阵探测器，其特征在于，所述透光孔的中心与所述面阵探测器的中心间隔设置。

5.一种衍射图像获取装置，其特征在于，所述衍射图像获取装置包括：

6.根据权利要求5所述的衍射图像获取装置，其特征在于，所述面阵探测器为多个，多个所述面阵探测器并排设置，所述带电粒子束可穿过每个所述面阵探测器的所述透光孔入射至所述样品。

7.一种获取衍射图像的方法，其特征在于，采用权利要求5或6所述的衍射图像获取装置，包括：

8.根据权利要求7所述的获取衍射图像的方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.根据权利要求7或8所述的获取衍射图像的方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结
本申请实施例公开了一种面阵探测器、衍射图像获取装置和获取衍射图像的方法，涉及物质检测领域，旨在提供一种体积小、检测信息全面的探测装置。具体方案为：一种面阵探测器，用于衍射图像获取装置，该面阵探测器位于该载样台和该透镜组件之间，该面阵探测器具有透光孔和多个像素阵列的探测面，该透光孔设置于该探测面上；该透光孔用于供入射至样品的带电粒子束穿过；该探测面用于检测被该样品反射的带电粒子束。该透镜组件和面阵探测器均无需避让载样台，该面阵探测器的带电粒子束于样品的每个扫描位置检测至少一张背散射电子二维衍射图样。另外，该探测装置可收集同轴背散射衍射图样。

技术研发人员：曹绍红
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17