顕微鏡の性能を制限する主な欠陥についての簡単な説明
レンズに欠陥があるため、理想的な光路図はすべて修正する必要があります。これらの欠陥は顕微鏡の解像度を制限しますが、逆説的に、顕微鏡からより良い焦点深度と被写界深度を得るのに役立ちます。
近軸条件下、つまり、電子の軌道と光軸の間の角度が小さい電子が結像に関与する場合、同じ物体面上のすべての点が単一の値で変形のないガウス像面上に結像されます。しかし、実際には、イメージングに関与する電子は理論的に設定された近軸条件を完全に満たしておらず、結果として得られる物体の画像がぼやけたり歪んだりする可能性があります。
現在、レンズには多くの欠陥があり、すべての欠陥は画像または回折パターンで観察できます。ただし、実際には、ほとんどの人がそれらを包括的に理解する必要はありません。ここでは、球面収差、色収差、非点収差など、顕微鏡の性能の主な制限について紹介します。
1.玉違い
収差という用語がハッブル望遠鏡の主要な光学部品で初めて言及されて以来、その用語がより頻繁に使用されるようになりました。この欠陥は、軸外の光線に対するレンズフィールドの不均一な影響によって発生します。-電磁レンズの場合、電子が軸から離れるほど偏向が大きくなり、その結果、点のような物体が屈折した後、特定のサイズの円盤が形成されます。画像処理中に細部が縮小されるため、これにより、オブジェクトの細部を拡大する能力が制限されます。
球面収差の効果は次の図に示されており、物体 P のような点がガウス平面 P 上に像を形成します。これは 2 つの点のようには見えません。-強度の高い中央の明るい領域と周囲のハローです。
球面収差は、TEM 画像の品質を低下させ、他のすべてのレンズでは生成される誤差を拡大するため、対物レンズの最も重要な要素です。ボール収差は、AEM と STEM の集束ミラーでも同様に有害であり、どちらも最小の電子ビーム スポットを形成するために大きな励起電流を必要とします。あらゆる形式の TEM が解像限界で達成できる機能は、球面収差によってほぼ制限されます。そのため、人々は球面収差を補正できることに非常に興奮しています。
