Lühiarutelu peamistest defektidest, mis mikroskoobi jõudlust piiravad
Objektiivi defektide tõttu tuleb kõik ideaalsed optilise tee skeemid parandada. Need vead piiravad mikroskoobi eraldusvõimet, kuid paradoksaalsel kombel aitavad need saada mikroskoobist paremat fookussügavust ja teravussügavust.
Paraksiaalsetes tingimustes, st kui elektronid, mille trajektoori ja optilise telje vahel on väike nurk, osalevad pildistamisel, kuvatakse kõik punktid samal objektitasandil Gaussi kujutise tasapinnal üksikute väärtustega ja ilma deformatsioonita. Tegelikkuses aga ei vasta pildistamises osalevad elektronid täielikult teoreetiliselt seatud paraksiaaltingimustele ning tekkiv objektipilt võib olla udune või moonutatud.
Praegu on läätsedel palju defekte ja kõiki defekte on võimalik jälgida piltidel või difraktsioonimustrites. Praktikas ei pea enamik inimesi neist aga igakülgset arusaama omama. Siin tutvustame mikroskoobi jõudluse peamisi piiranguid, sealhulgas sfäärilist aberratsiooni, kromaatilist aberratsiooni ja astigmatismi.
1. Palli vahe
Alates sellest, kui mõistet aberratsioon mainiti esmakordselt Hubble'i teleskoobi optilistes põhikomponentides, on selle kasutamine sagenenud. Selle defekti põhjuseks on objektiivivälja ebaühtlane mõju -teljevälistele kiirtele. Elektromagnetläätsede puhul, mida kaugemal on elektronid teljest, seda rohkem nad kõrvale kalduvad, mille tulemusena moodustub pärast punktitaolist objekti murdumist teatud suurusega ketas. See piirab objekti detailide suurendamise võimalust, kuna pildistamise käigus detailid vähenevad.
Sfäärilise aberratsiooni mõju on näidatud järgmisel joonisel, kus punkt nagu objekt P moodustab kujutise Gaussi tasapinnal P. See ei näe välja nagu punkt kaks, see on suure -intensiivsusega keskne hele ala koos ümbritseva haloga.
Sfääriline aberratsioon on objektiivi objektiivi kõige olulisem tegur, kuna see vähendab TEM-piltide kvaliteeti ja kõik muud objektiivid suurendavad selle tekitatud vigu. Kuulaberratsioon on võrdselt kahjulik AEM-i ja STEM-i teravustamispeeglites, mis mõlemad nõuavad väikseima elektronkiire koha moodustamiseks suuri ergastusvoolusid. Funktsionaalsus, mida kõik TEM-i vormid eraldusvõime piiril saavutavad, on peaaegu piiratud sfäärilise aberratsiooniga, mistõttu inimesed on sfäärilise aberratsiooni parandamise võimalusest nii põnevil.
