Kratka rasprava o glavnim defektima koji ograničavaju performanse mikroskopa
Zbog nedostataka na sočivu, svi idealni dijagrami optičkih putanja moraju biti ispravljeni. Ovi nedostaci ograničavaju rezoluciju mikroskopa, ali paradoksalno, oni pomažu da se dobije bolja dubina fokusa i dubina polja iz mikroskopa.
Pod paraksijalnim uslovima, to jest, kada elektroni sa malim uglom između njihove putanje i optičke ose učestvuju u snimanju, sve tačke na istoj ravni objekta biće snimljene na Gausovoj ravni slike sa pojedinačnim vrednostima i bez deformacije. Međutim, u stvarnosti, elektroni koji učestvuju u snimanju ne ispunjavaju u potpunosti teoretski postavljene paraksijalne uslove, a rezultirajuća slika objekta može biti mutna ili izobličena.
Trenutno postoji mnogo nedostataka na sočivima, a svi defekti se mogu uočiti na slikama ili difrakcijskim obrascima. Međutim, u praksi, većina ljudi ne mora imati sveobuhvatno razumijevanje o njima. Ovdje ćemo uvesti glavna ograničenja performansi mikroskopa, uključujući sfernu aberaciju, kromatsku aberaciju i astigmatizam.
1. Razlika lopte
Otkako se pojam aberacija prvi put spominje u glavnim optičkim komponentama Hubble teleskopa, njegova upotreba je postala sve češća. Ovaj defekt je uzrokovan neujednačenim efektom polja sočiva na zrake izvan -ose. Za elektromagnetna sočiva, što su elektroni udaljeniji od ose, to se više odbijaju, što rezultira formiranjem diska određene veličine nakon što se tačka poput objekta lomi. Ovo ograničava mogućnost povećanja detalja objekta, jer se detalji smanjuju tokom procesa snimanja.
Efekat sferne aberacije prikazan je na sljedećoj slici, gdje tačka poput objekta P formira sliku na Gausovoj ravni P. Ovo ne izgleda kao tačka dva, to je centralno svijetlo područje visokog{1}}intenziteta sa okolnim oreolom.
Sferna aberacija je najvažniji faktor u objektivu jer smanjuje kvalitet TEM slika, a sva ostala sočiva povećavaju greške koje proizvode. Kuglična aberacija je podjednako štetna u ogledalima fokusiranja AEM-a i STEM-a, od kojih oba zahtijevaju velike pobudne struje da bi se formirala najmanja tačka elektronskog snopa. Funkcionalnost koju svi oblici TEM-a mogu postići na granici rezolucije gotovo je ograničena sfernom aberacijom, zbog čega su ljudi toliko uzbuđeni što mogu ispraviti sfernu aberaciju.
