Лабораторная работа №3. Настройка электронно-оптической системы просвечивающего электронного микроскопа
Цель работы: получение высококачественных изображения на просвечивающем электронном микроскопе. Изучение основных аберраций влияющих на разрешение ПЭМ. Избавление от этих абераций.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
Линзы и их абберации
Несмотря на то, что прошло уже 80 лет с момента изобретения первых магнитных линз Бушем, мы не продвинулись в их проектировании далеко и наши линзы все еще очень несовершенны. Чтобы понять насколько электромагнитные линзы несовершенны можно привести сравнение, что если линзы в нашх глазах были бы такими же хорошими, как лучшие электромагнитные линзы, то мы были бы слепыми!
Есть много видов дефектов линз и, их последствия можно увидеть на изображениях или дифракционных картинах. На практике, однако, нет необходимости знать все эти дефекты, и мы подчеркнем только те, которые ограничивают разрешение в микроскопа существенным образом. Они включают в себя сферическую аберрацию, хроматическиую аберрацию и астигматизм.
Сферическая аберрация
Сферичесая аберрация возникает, когда поле линзы воздейсвует по-разному на внеосевые пучки. Для электромагнитных линз в ПЭМ, чем дальше от оси проходят электроны, тем сильнее они наклоняются к оси. В результате сферической аберрации точечный объект изображается в виде диска с конечными размерами, который и ограничивает нашу способность увеличивать, т.к. детали изображения деградируют в результате процесса визуализации. В настоящее время существует возможность исправить эту аберрацию, но она по-прежнему ограничивает разрешение большинства ПЭМ.
