بحث مختصری در مورد عیوب اصلی محدود کننده عملکرد میکروسکوپ
به دلیل نقص در لنز، تمام نمودارهای مسیر نوری ایده آل باید اصلاح شوند. این نقص ها وضوح میکروسکوپ را محدود می کند، اما به طور متناقض، به دستیابی به عمق تمرکز و عمق میدان بهتر از میکروسکوپ کمک می کند.
در شرایط پاراکسیال، یعنی زمانی که الکترونهایی با زاویهای کوچک بین مسیر خود و محور نوری در تصویربرداری شرکت میکنند، تمام نقاط یک صفحه جسم روی صفحه تصویر گاوسی با مقادیر منفرد و بدون تغییر شکل تصویر میشوند. با این حال، در واقعیت، الکترونهای شرکتکننده در تصویربرداری بهطور کامل شرایط پاراکسیال تنظیمشده نظری را برآورده نمیکنند و تصویر جسم حاصل ممکن است تار یا مخدوش شود.
در حال حاضر عیوب بسیاری در لنزها وجود دارد و تمامی عیوب را می توان در تصاویر یا الگوهای پراش مشاهده کرد. با این حال، در عمل، اکثر مردم نیازی به درک جامع از آنها ندارند. در اینجا به معرفی محدودیت های اصلی عملکرد میکروسکوپ از جمله انحراف کروی، انحراف رنگی و آستیگماتیسم می پردازیم.
1. اختلاف توپ
از آنجایی که واژه انحراف برای اولین بار در اجزای اصلی اپتیکی تلسکوپ هابل ذکر شد، استفاده از آن بیشتر شده است. این نقص ناشی از اثر ناهموار میدان لنز بر روی پرتوهای خارج از محور-است. برای عدسیهای الکترومغناطیسی، هرچه الکترونها از محور دورتر باشند، بیشتر منحرف میشوند و در نتیجه پس از شکست نقطهای مانند جسم، دیسکی با اندازه معینی تشکیل میشود. این توانایی بزرگنمایی جزئیات جسم را محدود می کند، زیرا جزئیات در طول فرآیند تصویربرداری کاهش می یابد.
اثر انحراف کروی در شکل زیر نشان داده شده است، جایی که نقطه ای مانند جسم P تصویری را در صفحه گاوسی P تشکیل می دهد. این یک نقطه دو به نظر نمی رسد، یک ناحیه روشن مرکزی با شدت بالا-با یک هاله اطراف است.
انحراف کروی مهم ترین عامل در لنز شیئی است زیرا کیفیت تصاویر TEM را کاهش می دهد و تمام لنزهای دیگر خطاهای تولید شده را بزرگ می کنند. انحراف توپ در آینه های متمرکز AEM و STEM به همان اندازه مضر است، که هر دو به جریان های تحریک بزرگ برای تشکیل کوچکترین نقطه پرتو الکترونی نیاز دارند. عملکردی که همه اشکال TEM می توانند در حد وضوح به دست آورند تقریباً توسط انحراف کروی محدود شده است، به همین دلیل است که مردم از اینکه بتوانند انحراف کروی را تصحیح کنند بسیار هیجان زده هستند.
