Лабораторная работа №3. Настройка электронно-оптической системы просвечивающего электронного микроскопа
Эффекты сферической аберрации показаны на рисунке 1. Точка объекта P отображается в P’ в плоскости гауссова изображения. Изображение уже не является точкой, а состоит из центральной области с высокой интенсивностью, окруженной ореолом с уменьшающейся интенсивностью. Сферическая аберрация является самой важной в объективной линзе, потому что она размывает детали, которые мы можем разрешить в ПЭМ изображениях: все другие линзы лишь увеличивают ошибки которые она вводит.
Из рисунке 1 можно видеть, почему мы используем термин «сферическая» для описания этого вида аберраций. Эффект этой аберрации состоит в изогибании (сферического) волнового фронта от источника и увеличения его кривизны. Теперь, если посмотреть на Рисунок 6.9, можно увидеть, что электроны, проходящие через точку P на оси пересекает ось снова в точке P’, где расстояние PP’ дается:
В этом соотношении, L0 =PP0', где P0' является гауссовское изображение точки P при очень малых θ (т. е. параксиальные условия). По мере роста θ, расстояние PP0' уменьшается из-за сферической аберрации и мы можем написать:
где Δz=0.5L0θ2. Таким образом, мы получим выражение, описывающее ошибку, δ, в позиции гауссового изображения из-за сферической аберрации:
Таким образом, диаметр гауссова изображения точки, образованной параксиальными лучами, задается этим выражением, которое можно написать в виде:
где Cs – константа (длина) для конкретной линзы, и называется коэффициентом сферической аберрации.
