Kratka razprava o glavnih napakah, ki omejujejo delovanje mikroskopa
Zaradi napak v leči je treba popraviti vse diagrame idealne optične poti. Te napake omejujejo ločljivost mikroskopa, a paradoksalno pomagajo doseči večjo globino fokusa in globinsko ostrino mikroskopa.
V paraksialnih pogojih, to je, ko elektroni z majhnim kotom med svojo trajektorijo in optično osjo sodelujejo pri slikanju, bodo vse točke na isti ravnini objekta prikazane na ravnini Gaussove slike z enojnimi vrednostmi in brez deformacije. Vendar pa v resnici elektroni, ki sodelujejo pri slikanju, ne izpolnjujejo popolnoma teoretično postavljenih paraksialnih pogojev in nastala slika predmeta je lahko zamegljena ali popačena.
Trenutno je na lečah veliko napak in vse napake je mogoče opaziti na slikah ali uklonskih vzorcih. Vendar v praksi večini ljudi ni treba, da jih celovito razume. Tukaj bomo predstavili glavne omejitve delovanja mikroskopa, vključno s sferično aberacijo, kromatično aberacijo in astigmatizmom.
1. Razlika žog
Odkar je bil izraz aberacija prvič omenjen v glavnih optičnih komponentah Hubblovega teleskopa, je njegova uporaba postala pogostejša. To napako povzroča neenakomeren učinek polja leče na žarke zunaj-osi. Za elektromagnetne leče velja, da bolj ko so elektroni oddaljeni od osi, bolj se odklonijo, kar ima za posledico nastanek diska določene velikosti, potem ko se točkovni predmet lomi. To omejuje možnost povečave podrobnosti predmeta, saj se podrobnosti med postopkom slikanja zmanjšajo.
Učinek sferične aberacije je prikazan na naslednji sliki, kjer točkovni objekt P tvori sliko na Gaussovi ravnini P. To ni videti kot pika dve, je osrednje svetlo območje visoke-intenzivnosti z okoliškim halojem.
Sferična aberacija je najpomembnejši dejavnik pri leči objektiva, ker zmanjša kakovost slik TEM, vse druge leče pa povečajo napake, ki jih povzroča. Kroglična aberacija je enako škodljiva v zrcalih za ostrenje AEM in STEM, ki oba zahtevata velike vzbujalne tokove za oblikovanje najmanjše točke elektronskega žarka. Funkcionalnost, ki jo lahko dosežejo vse oblike TEM pri mejni ločljivosti, je skoraj omejena s sferično aberacijo, zato so ljudje tako navdušeni nad možnostjo popravljanja sferične aberacije.
