НИТУ 'МИСиС' Минобрнауки РФ TOKYO BOEKI База данных по материаловедению. Материалы XXI века
База данных по материаловедению. Материалы XXI века

Лабораторная работа №3. Настройка электронно-оптической системы просвечивающего электронного микроскопа

Из этого уравнения видно, что мы можем получить более высокое разрешение, если мы уменьшим длину волны λ или увеличим β. Улучшение разрешения при уменьшении λ является одной из основных причин, почему существует ПЭМ со средним и высоким ускоряющим напряжениями, т.к. λ уменьшается с увеличением энергии электронов. Однако, ситуация с увеличением β (т.е. использовании больших апертур или не использовать их совсем) не такая простая. Мы могли бы это сделать, если у нас была идеальная линза, но т.к. наши линзы очень далеки от идеала, а все аберраций увеличится по мере увеличения β, мы не можем увеличивать аппертуру. Именно поэтому, единственным выходом остается Cs коррекция.

Рисунок 4 (A) Профили интенсивности Эйри-дисков от двух четко разделенных точечных источников P1 и P2; (B) два Эйри-диска расположены так близко, что они не могут быть разделены; (C) два Эйри-диска расположены таким образом, что максимум изображения P перекрывает минимум в P2. Это последнее положение является определением разрешение - критерием Рэлея и является наилучшим (дифракционным) разрешением получаемым в оптической системе без аберраций.

Практическое разрешение вследствие сферической аберрации

Если редположить, что мы исправили астигматизм и исследуемый образец достаточно тонкий длятого, чтобы пренебречь хроматическими аберрациями. В этих условиях, сферическая аберрация (rsph) будет ограничивать разрешение. rsph увеличивается как β3, что является очень сильной зависимостью. Разрешение в объекте, получается некоторой комбинацией Критерий Рэлея и ошибки, обусловленной аберрациями.