Kratka rasprava o glavnim nedostacima koji ograničavaju učinkovitost mikroskopa
Zbog nedostataka u leći, svi dijagrami idealnog optičkog puta moraju se ispraviti. Ovi nedostaci ograničavaju rezoluciju mikroskopa, ali paradoksalno, oni pomažu u dobivanju bolje dubine fokusa i dubine polja od mikroskopa.
Pod paraksijalnim uvjetima, to jest, kada elektroni s malim kutom između svoje putanje i optičke osi sudjeluju u slikanju, sve točke na istoj ravnini objekta bit će prikazane na Gaussovoj ravnini slike s pojedinačnim vrijednostima i bez deformacije. Međutim, u stvarnosti, elektroni koji sudjeluju u prikazivanju slike ne ispunjavaju u potpunosti teoretski postavljene paraksijalne uvjete, a rezultirajuća slika objekta može biti mutna ili iskrivljena.
Trenutačno postoje mnogi nedostaci u lećama, a svi se nedostaci mogu uočiti na slikama ili difrakcijskim uzorcima. Međutim, u praksi većina ljudi ne mora imati sveobuhvatno razumijevanje o njima. Ovdje ćemo predstaviti 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 je uporaba postala sve češća. Ovaj nedostatak je uzrokovan nejednakim učinkom polja leće na zrake izvan-osi. Za elektromagnetske leće, što su elektroni dalje od osi, to su više otklonjeni, što rezultira stvaranjem diska određene veličine nakon što se točkasti objekt lomi. Ovo ograničava mogućnost povećanja detalja objekta, jer se detalji smanjuju tijekom procesa snimanja.
Učinak sferne aberacije prikazan je na sljedećoj slici, gdje točkasti objekt P oblikuje sliku na Gaussovoj ravnini P. Ovo ne izgleda kao točka dva, to je središnje svijetlo područje visokog-intenziteta s okolnim aureolom.
Sferna aberacija je najvažniji čimbenik u lećama objektiva jer smanjuje kvalitetu TEM slika, a sve druge leće povećavaju pogreške koje proizvodi. Kuglična aberacija jednako je štetna u zrcalima za fokusiranje AEM i STEM, od kojih oba zahtijevaju velike pobudne struje za formiranje najmanje točke 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.
