1.2.4 Глубина резкости и глубина фокуса
Глубиной резкости микроскопа является мера того, насколько все части объекта, который мы рассматриваем, остаются в фокусе одновременно; термин глубина фокуса относится к расстоянию, на которое изображение может перемещаться по отношению к объекту и оставаться в фокусе. Линзы в ПЭМ управляют так же и этими свойствами точно так же, как они определяют разрешение. Электронные линзы, которые мы умеем изготавливать являются не очень хорошими, как это уже упоминалось выше, и один из способов улучшить работу линз является введение очень маленькие ограничивающего отверстия, сужающего пучок до тонких пучка из электронов, которое составляет все несколько микрометров в поперечнике. Эти отверстия, очевидно, уменьшают интенсивность электронного пучка, однако, вместе с этим они увеличивают глубину резкости образца и глубина фокуса изображения, которое мы получаем.
Несмотря на то, что большая глубина резкости используется главным образом в РЭМ для получения 3D-изображений, как поверхностей образцов с большими изменениями рельефа, она также имеет важное значение в ПЭМ. Оказывается, что в ПЭМ, ваши образцы, как правило, находятся в фокусе от верхней до нижней поверхности одновременно, независимо от его топографии, до того момента пока образец прозрачен для электронов. Рисунок 1.5 показывает ПЭМ-изображение некоторых дислокации в кристалле.
Дислокации появляются в начале и конце образца, но на самом деле они образуют как бы "стежки" на своем пути через образец от верхней к нижней поверхности, и они остаются в фокусе все время. Более того, вы можете записать окончательное изображение на разных расстояниях от финальной линзы прибора, и оно все равно, будет оставаться в фокусе (хотя увеличение изменится). Если сравнить эти свойства со световой микроскопией, где, даже в случае, если поверхность вашего образца плоская, в пределах длины волны света, то совершенно не обязательно, что вся поверхность будет в фокусе одновременно. Этот аспект ПЭМ дает нам как преимущества, так и недостатки по сравнению со световой микроскопией. Однако следует отметить, что в случае использования микроскопа с Cs корректором, эти преимущества могут нивелироваться, поскольку использование Cs корректора позволяет использовать большие апертуры без ухудшения разрешение объектива. Но с точки зрения улучшения глубины фокуса и глубины резкости предпочтительнее использование малых апертур. Тем не менее, при использовании Cs корректора, исследуемый образец должен быть настолько тонким, что должен оставаться в фокусе во всех случаях, за исключением каких-либо экстремальных.
