9.1.6 Абберации конденсорных линз
Осветительной системе линз присущи все стандартные абберации линз, которые были описаны ранее, такие, как сферическая, хроматическая абберации и астигматизм. Эти дефекты в действительности не так сильно влияют на работу в ПЭМ в режиме параллельного пучка, но они имеют решающее значение, при формировании наилучшего зонда для СПЭМ и АЭМ.
Сферическая аберрация: Этот дефект не играет никакой роли в ограничении формирования параллельного пучка. Однако, как мы уже говорили, в настройках системы освещения, чтобы сформировать максимально тонкий зонд с максимально допустимым током, сферическая аберрация формирующей зонд линзы (C3) контролирует минимально возможный размер зонда. Точно таким же образом, как мы контролируем разрешение изображения, сферическая аберрация ограничивает минимальный радиус получаемого зонда (уравнение 6.22) как rmin~0.91(Csλ3)1/4. Формирующая зонд C3 линза имеет короткое фокусное расстояние, чтобы минимизировать Cs. Финальная ограничивающая зонд диафрагма C2 линзы должна быть тщательно подобрана, чтобы дать оптимальное значение (уравнение 6.23) для выбранного размера зонда αопт=0,77λ1/4/Сs1/4. На практике, однако, всегда настроек C1 линзы больше чем доступных для настройки диафрагм С2, так что не всегда возможно выбрать оптимальную диафрагму для каждого зонда.
Хроматическая аберрация: эта аберрация зависит от энергетического разброса электронов. Так как электроны в пучке (в частности, от катодов с полевой эмиссией) имеют очень малый энергетический разброс, то в целом мы рассматриваем их как монохроматические, и из-за этой абберации не происходит обнаруживаемой деградации размеров зонда.
Астигматизм: это наиболее распространенный дефект в системе освещения ПЭМ и возникает либо потому, что финальная лимитирующая диафрагма в С2 линзе смещена либо она загрязнена и зарядка, отклоняет пучок. Мы будем предполагать, что диафрагма С2 центрирована, согласно выше описанной процедуре, и мы расскажем, как обнаружить и исправить любой остаточный астигматизм связанный с загрязненными краями диафрагмы. Конденсорный стигматор вводит компенсирующее поля, которое корректирует искажения.
