En kort diskusjon om de viktigste defektene som begrenser mikroskopytelsen
På grunn av defekter i linsen må alle ideelle optiske banediagrammer korrigeres. Disse defektene begrenser oppløsningen til mikroskopet, men paradoksalt nok bidrar de til å oppnå bedre dybdeskarphet og dybdeskarphet fra mikroskopet.
Under paraaksiale forhold, det vil si når elektroner med en liten vinkel mellom deres bane og den optiske aksen deltar i avbildning, vil alle punkter på samme objektplan bli avbildet på et gaussisk bildeplan med enkeltverdier og ingen deformasjon. I virkeligheten oppfyller imidlertid ikke elektronene som deltar i bildebehandlingen de teoretisk fastsatte paraksiale betingelsene, og det resulterende objektbildet kan være uskarpt eller forvrengt.
For tiden er det mange defekter i linser, og alle defekter kan observeres i bilder eller diffraksjonsmønstre. Men i praksis trenger de fleste ikke å ha en helhetlig forståelse av dem. Her vil vi introdusere hovedbegrensningene for mikroskopytelse, inkludert sfærisk aberrasjon, kromatisk aberrasjon og astigmatisme.
1. Ballforskjell
Siden begrepet aberrasjon først ble nevnt i de optiske hovedkomponentene til Hubble-teleskopet, har bruken blitt hyppigere. Denne defekten er forårsaket av den ujevne effekten av linsefeltet på stråler utenfor-aksen. For elektromagnetiske linser, jo lenger unna elektronene er fra aksen, desto mer avbøyes de, noe som resulterer i dannelsen av en skive av en viss størrelse etter at et punktlignende objekt brytes. Dette begrenser muligheten til å forstørre detaljene til objektet, ettersom detaljene reduseres under avbildningsprosessen.
Effekten av sfærisk aberrasjon er vist i følgende figur, der et punkt som objekt P danner et bilde på Gauss-planet P. Dette ser ikke ut som en prikk to, det er et sentralt, lyst område med høy-intensitet med en omkringliggende glorie.
Sfærisk aberrasjon er den viktigste faktoren i objektivlinsen fordi den reduserer kvaliteten på TEM-bilder, og alle andre linser forstørrer feilene den produserer. Ballaberrasjon er like skadelig i fokusspeilene til AEM og STEM, som begge krever store eksitasjonsstrømmer for å danne den minste elektronstråleflekken. Funksjonaliteten som alle former for TEM kan oppnå ved oppløsningsgrensen er nesten begrenset av sfærisk aberrasjon, og det er derfor folk er så begeistret for å kunne korrigere sfærisk aberrasjon.
