Лабораторная работа №3. Настройка электронно-оптической системы просвечивающего электронного микроскопа
Хроматическая аберрация может практически полностью игнорироваться, если мы не помещаем образец под пучок. Из-за неупругих процессов рассеяния в образце, выходящие из тонкой фольги электроны имеют широкий спектром энергий. Объективная линза изгибает траэктории электронов с низкой энергией сильнее и, таким образом, электроны из точки в объекте вновь размываются, формируя диск в плоскости Гауссова изображения (рис. 3) (и меньший диск в плоскости наименьшей ошибки). Радиус rchr этого диска (ссылаясь на плоскость объекта):
где Cc – коэффициент хроматической аберрации линзы, ∆E – разброс по энергии энергии электронов, E0 – энергия падающего пучка, β - угол сбора линзы. Cc, как и Cs, является длиной, примерно равной фокусному расстоянию.
В то время как ∆E в пучке падающих электронов менее 1 эВ, то, как правило, оно равно 15-25 эВ для большой части электронов, проходящих через типичную 50-100 нм фольгу. Подставив значения всех величин, входящих в формулу, можно вычислить rchr, которая оказывается достаточно большой, по сравнению с атомным размером. Хроматическая аберрация больше для толстых образцов и меньше для более тонких.
Механика Cc коррекции зависит от того, что мы пытаемся скомпенсировать, разброс электронов от источника или эффекты вызванные прохождением электронов через образец. Диапазон энергий электронов, приходящих из пушки регулируется типом источника электронов, таким образом, есть ограничения зависящие от типа источника в ПЭМ. Монохроматизации источника это очень дорогое решение. К сожалению, для подавляющего большинства ПЭМ, наши образцы не являются достаточно тонкими, и, тогда мы должны понимать Cc ограничения из-за наличия толстого образца, и в этом случае энергическая фильтрация является наилучшим решением. Энергетическая фильтрация может исправить для плохое разрешение, которое появляется, когда мы формируем изображений или дифракционную картину электронами, которые потеряли значительную часть энергии в образце.
