Une brève discussion sur les principaux défauts limitant les performances du microscope
En raison de défauts dans la lentille, tous les diagrammes de chemin optique idéaux doivent être corrigés. Ces défauts limitent la résolution du microscope, mais paradoxalement, ils permettent d'obtenir une meilleure profondeur de champ et profondeur de champ du microscope.
Dans des conditions paraxiales, c'est-à-dire lorsque des électrons présentant un petit angle entre leur trajectoire et l'axe optique participent à l'imagerie, tous les points sur le même plan objet seront imagés sur un plan image gaussien avec des valeurs uniques et sans déformation. Cependant, en réalité, les électrons participant à l’imagerie ne remplissent pas pleinement les conditions paraxiales théoriquement définies et l’image de l’objet résultante peut être floue ou déformée.
À l’heure actuelle, les lentilles présentent de nombreux défauts, et tous les défauts peuvent être observés dans les images ou les diagrammes de diffraction. Cependant, dans la pratique, la plupart des gens n’ont pas besoin d’en avoir une compréhension globale. Nous présenterons ici les principales limites des performances du microscope, notamment l'aberration sphérique, l'aberration chromatique et l'astigmatisme.
1. Différence de balle
Depuis que le terme aberration a été mentionné pour la première fois dans les principaux composants optiques du télescope Hubble, son utilisation est devenue plus fréquente. Ce défaut est causé par l'effet inégal du champ de la lentille sur les rayons hors axe-. Pour les lentilles électromagnétiques, plus les électrons sont éloignés de l’axe, plus ils sont déviés, ce qui entraîne la formation d’un disque d’une certaine taille après la réfraction d’un objet ponctuel. Cela limite la capacité d'agrandir les détails de l'objet, car les détails sont réduits pendant le processus d'imagerie.
L'effet de l'aberration sphérique est illustré dans la figure suivante, où un point comme un objet P forme une image sur le plan gaussien P. Cela ne ressemble pas à un point deux, il s'agit d'une zone lumineuse centrale de haute-intensité avec un halo environnant.
L'aberration sphérique est le facteur le plus important dans l'objectif car elle réduit la qualité des images TEM, et tous les autres objectifs amplifient les erreurs qu'elle produit. L'aberration de la boule est également nocive dans les miroirs de focalisation de l'AEM et du STEM, qui nécessitent tous deux des courants d'excitation importants pour former le plus petit point de faisceau d'électrons. La fonctionnalité que toutes les formes de TEM peuvent atteindre à la limite de résolution est presque limitée par l'aberration sphérique, c'est pourquoi les gens sont si enthousiastes à l'idée de pouvoir corriger l'aberration sphérique.
