1. Введение в просвечивающую электронную микроскопию
Для того, чтобы получить наилучший сигнал из наших образцов мы должны направить на него лучший сигнал (пучок электронов), и таким образом выбор источника электронов является критическим. Для локализации этих сигналов мы должны в наших ПЭМ получать очень узкий пучок электронов (или зонд, как его часто называют), как правило, <5 нм и в лучшем случае <0,1 нм в диаметре. Для этого мы объединяем техники ПЭМ и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) для того, чтобы создать сканирующий-просвечивающий электронный микроскоп (СПЭМ). На самом деле существуют инструменты, которые способны работать только в режиме сканирования, и они иногда называют специализированными СПЭМ приборами. АЭМ предпринимают попытки улучшить аналитические характеристики при промежуточных напряжениях, похожие на улучшение разрешения изображения предпринимаемые в стандартном ПЭМ.
Таким образом можно выделить наиболее важные моменты, Cs коррекция позволяет получать маленькие электронные пучки с большими токами, тем самым значительно улучшая как аналитические, так пространственное разрешение и чувствительность. Коррекция хроматической аберрации (т.е. фильтрация по энергии) также предлагает возможность формировать изображения в электронах с целым рядом конкретных значений энергий, позволяющих визуализировать ширину запрещенной зоны и изображения химических связей.
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.
