Bildung von Stahl

Die Brennweite einer Einfeld-Magnetlinse ist sehr kurz, was etwa der halben Breite des Magnetfelds der Linse entspricht, und ihre sphärische Aberration kann eine Größenordnung kleiner sein als die einer allgemeinen Magnetlinse, was zur Verbesserung der Auflösung der Magnetlinse beiträgt. 4. Das oben diskutierte Konvergenzbildgebungsproblem der elektronischen Linse ist bedingt, dh es wird angenommen, dass: (1) die Spur der Elektronenbewegung die paraxiale Bedingung erfüllt; (2) Die Geschwindigkeit der Elektronenbewegung (die die Wellenlänge des Elektrons bestimmt) ist genau die gleiche: (3) Das elektromagnetische Feld, das die Linse bildet, hat eine ideale Achsensymmetrie. Die eigentliche elektronische Linse kann jedoch die Bedingungen der Stahlfeuertür bei der Bildgebung nicht vollständig erfüllen. Die Abweichung zwischen dem tatsächlichen Zustand und dem idealen Zustand führt zu verschiedenen Aberrationen der elektronischen Linse. Das Vorhandensein von Aberration beeinflusst die Klarheit und Authentizität des Bildes, was bestimmt, dass die Linse nur eine bestimmte Auflösung hat, die die Auflösung des Elektronenmikroskops beeinflusst. Im Folgenden werden mehrere Hauptaberrationen der Elektronenlinse beschrieben. Die Spur der Elektronenbewegung unter paraxialen Bedingungen wird Gaußsche Spur genannt, und das gebildete Bild wird Gaußsches Bild genannt. Die Abweichung zwischen der tatsächlichen Spur der Elektronenbewegung und der Gaußschen Spur verursacht eine geometrische Aberration. Geometrische Aberrationen umfassen sphärische Aberration, Feldkrümmung, Astigmatismus, Verzerrung und verschiedene Rotationsaberrationen. Im Elektronenmikroskop ist die sphärische Aberration die wichtigste geometrische Aberration, die die Auflösung der Linse beeinflusst. Die Stahlfeuertür zeigt die Bildung von kugelförmigen aberrationsrunden Flecken an. Es gibt Punkt P auf der Achse, und das Gaußsche Bild, das von paraxialen Elektronen gebildet wird, ist Punkt P. Die Ebene senkrecht zur optischen Achse durch Gaußsche Bildpunkte wird gaußsche Ebene genannt. Da Linse und Blende klein sind, hat der Elektronenstrahl einen festen Öffnungswinkel a, so dass nicht-paraxiale Elektronen an der Bildgebung teilnehmen. In einer Elektronenlinse konvergiert das Von der Achse entfernte Feld den Elektronenstrahl mehr als das Feld in der Nähe der Achse, so dass die vom Punkt P emittierten Elektronen auf verschiedene Punkte in der Gaußschen Ebene fallen, wenn die Öffnungswinkel unterschiedlich sind. Unter der Annahme, dass das Elektron des Öffnungswinkels auf den "P" -Punkt fällt, auf der Gaußschen Ebene, ist das erhaltene Bild ein kreisförmiger Punkt mit PP als Radius. Das Bild des Objektpunkts auf der Achse wird zu einem kreisförmigen Punkt mit einer bestimmten kleinen Größe. Diese Aberration wird als sphärische Aberration bezeichnet. Die Objektivlinse im Elektronenmikroskop nutzt eigentlich nur einen kleinen Bereich in der Nähe der optischen Achse für die Bildgebung. Zu diesem Zeitpunkt können andere Aberrationen von Off-Axis-Objektpunkten nicht berücksichtigt werden, aber sphärische Aberration ist unvermeidlich.

Bei der Abbildung von Off-Axis-Objektpunkten gibt es auch intelligente Aberration, Feldkrümmung, Astigmatismus und Verzerrung. Ist ein schematisches Diagramm verschiedener geometrischer Aberrationen. Nur Gaußsche Bilder sind realistische und klare Bilder. Alle Arten von Aberrationen machen das Bild nicht klar genug und reduzieren die Auflösung des Objektivs. Verzerrung verzerrt das Bild. Die durchgezogene Linie in stellt die Kissenverzerrung und die gepunktete Linie die Tonnenverzerrung dar. Bei magnetischen Linsen verzerren Aberrationen ebenfalls das Bild.

In der Optik wird die Aberration, die durch die Differenz der Lichtfarbe (mit unterschiedlichen Wellenlängen) verursacht wird, als Aberration bezeichnet. In der Elektronenoptik ist die Abbildung der Elektronenlinse ebenfalls schlecht. Die Fluktuation der Beschleunigungsspannung und die Fluktuation der aus der Kathode entweichenden Elektronen machen die Wellenlänge der abbildenden Elektronen nicht genau gleich. Die Konzentration und der Bildwinkel von Stahlfeuertüren hängen mit der Wellenlänge der Elektronen zusammen. Die Instabilität des magnetischen Linsenstroms ändert die Brennweite des Objektivs. Diese Millionen von Aberrationen werden Aberrationen genannt. Der Unterschied bewirkt, dass ein Objektpunkt zu einem Streumuster wird, was sich auf die Klarheit des Bildes auswirkt. Es wird gezeigt, dass aufgrund eines Teils des Linsenfeldes, wie z.B. unzureichende Verarbeitung des runden Lochs des Schuhs, ungleichmäßiges Schuhmaterial, Verschmutzung an jedem runden Loch im Linsenfeld und elektrostatische Linsenelektrizität, das eigentliche Linsenmagnetfeld oder elektrische Feld kein ideales rotationssymmetrisches Feld ist, so dass die Linse kein ideales Gaußsches Bild bilden kann. Zu diesem Zeitpunkt haben sogar die Objektpunkte auf der Achse auch Astigmatismus. Diese Aberration wird als axialer Astigmatismus bezeichnet, was auf die Bildung eines axialen Linsenastigmatismus hinweist. Verschiedene nicht-achsensymmetrische Störungen machen die Brennweite des Objektivs in verschiedenen Richtungen unterschiedlich. Der Astigmatismus des Punktes P auf der Achse kann nicht vollständig vermieden werden, insbesondere das Verschmutzungsproblem im Linsensystem, das ein unvermeidlicher und sich oft ändernder Faktor ist. Daher ist der axiale Astigmatismus die Hauptaberration, die die Auflösung des Elektronenmikroskops beeinflusst. Um den Astigmatismus auf der Achse zu minimieren, sind verschiedene Elektronenmikroskope mit Astigmatismusgeräten ausgestattet. Elektronenmikroskope umfassen Transmissionselektronenmikroskop, Rasterelektronenmikroskop, Emissionselektronenmikroskop und Reflexionselektronenmikroskop.