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

6.5.1 Сферическая аберрация

Если посмотреть на Рисунок 6.11, вы увидите, что наименьший размер конуса лучей, образованных линзой наблюдается не в гауссовой плоскости изображения. Как отмечено на рисунке, наименьший размер формируется на плоскости расположенной ближе к объективу, которая называется "плоскость наименьшей ошибки"; этот диск имеет радиус 0.25Csβ3 и диаметр 0.5Csβ3. Тогда, корректор сферических аберраций, компенсирующий Cs в магнитных линзах, по сути, создает рассеивающую (например, вогнутую) линзу, которая компенсирует наклон лучей идущих дальше от оптической оси так, что они вновь сходятся в точку, а не в диск в Гауссовой плоскости изображения. На практике эта коррекция достигается за счет очень сложных, управляемых компьютером наборов квадруполей и гексаполей и/или октуполей. На Рисунке 6.12 показаны, схемы хода лучей для двух коммерческих корректоров аберраций.Так как β (в радианах) достаточно мал, то β3 является очень сильной зависимостью. Единицы измерения r и Cs должны быть одинаковыми и так как типичные значения Cs порядка нескольких мм, мы можем измерять r в мм (в долях мм). Из этого следует (уравнения 6.13 и 6.14), что Cs имеет размерность длины и обычно он примерно равен фокусному расстоянию линзы, которое для объективной линзы в большинстве ПЭМ составляет 1-3 мм, а в микроскопах высокого разрешения может быть значительно меньше 1 мм.

Если посмотреть на Рисунок 6.11, вы увидите, что наименьший размер конуса лучей, образованных линзой наблюдается не в гауссовой плоскости изображения. Как отмечено на рисунке, наименьший размер формируется на плоскости расположенной ближе к объективу, которая называется "плоскость наименьшей ошибки"; этот диск имеет радиус 0.25Csβ3 и диаметр 0.5Csβ3. Тогда, корректор сферических аберраций, компенсирующий Cs в магнитных линзах, по сути, создает рассеивающую (например, вогнутую) линзу, которая компенсирует наклон лучей идущих дальше от оптической оси так, что они вновь сходятся в точку, а не в диск в Гауссовой плоскости изображения. На практике эта коррекция достигается за счет очень сложных, управляемых компьютером наборов квадруполей и гексаполей и/или октуполей. На Рисунке 6.12 показаны, схемы хода лучей для двух коммерческих корректоров аберраций.