6.4 Апертуры и диафрагмы
Апертуры ограничивают угол сбора линзы (β), что схематически показано на рисунке 6.10. Такие апертуры в линзах позволяют нам контролировать разрешение изображения, формируемого линзой, глубину резкости и глубину фокуса, контрастность изображения, угол сбора спектрометра потерь энергии электронов, угловое разрешение дифракционной картины и многие другие. Физически, отверстие может располагаться выше, или ниже плоскости линзы, как мы рисуем это в схеме хода лучей. Апертуры также могут выполнять другие функции, такие как защита образца от постороннего излучения в системе освещения, измерение тока пучка или изменение этого тока.
Обычно апертура представляет собой круглое отверстие в металлическом диске, изготовленном из Pt или Mo, которые являются тугоплавкими металлами.
Хотелось бы отметить несколько слов о терминологии. Апертурой называется отверстие в диске, а металл окружающий апертуру называется диафрагмой. Мы используем апертуру для того чтобы позволить определенным электронам пройти через линзу и исключать другие, заставляя их поражать материал окружающей диафрагмы.
В процессе формирования изображения будут участвовать только те электроны, выходящие из образца и рассеянные на углы меньше, чем β. Электроны рассеянные под углом больше β останавливаются диафрагмой и не участвуют в процессе формирования изображения. (B) набор диафрагм: верхняя и средняя слева - вид сверху и снизу, соответственно, обычной объективной диафрагмы; верхняя и средняя справа - являются видом диафрагмой второй конденсорной линзы; ниже металлическая полоска, содержащая несколько отверстий. Каждая диафрагма около 3 мм в поперечнике.
Диафрагмы могут иметь различные формы, в зависимости от их функции и особенностей микроскопа. Они могут быть как в виде отдельных дисков, каждый с определенным диаметром апертуры, или они могут быть в виде целого ряда различных отверстий в одной полоске металла (как показано на рисунке 6.10). Диаметр апертуры может быть от 10 мкм до 300 мкм. Индивидуальные диафрагмы или полока, как правило, сделаны из тяжелых металлов, таких как Mo или Pt толщиной 25-50 мкм. Часто диафрагмы загрязняются, вследствие разложения электронным пучком остаточных углеводородов в вакууме. Загрязнение имеет тенденцию накапливаться на краях диафрагмы, отклоняя их от круглой формы и вызывая астигматизм. Таким образом, диафрагмы необходимо периодически очищать, что может быть сделано путем нагревания их до красного каления в центральной синей области бутанового пламени.
