新浪博客

什么是电子光学中的像差?

2008-07-29 20:11阅读:
請問﹐什么是電鏡的像差﹐由什么構成的﹐由什么造成的﹐如何消減?這個問題像是很枯燥﹐其實不然﹗這是我的老師問我的第一個問題﹐當時我想COPY電鏡書籍就是了嗎﹐我錯了﹗最近讀到FEI公司湯棟博士的一篇關於這個話題的文章﹐精彩至極。請大家捧場﹐我也會受益匪淺呦
1.它来源于电镜的电磁透镜的缺陷;分为球面像差、色差、轴上像差、衍射像差跟影像畸变等等。(您誤會了﹐我問的是像差(ABERATION)﹐不是像散(ASTIGMISIAM)。)像散是像差之一吧?(球差和色差像是最主要的﹐他們是怎麼產生的呢﹐那個對電鏡影響更大呢﹐)嗯,是几何像差之一。(應該不是﹗象您所講﹐像差是電磁透鏡的先天不足﹐只能消減﹐不能消除﹐而像散是後天不足﹐是可以消除的。)几何像差里面只有球差是不可消除的吧?(我覺得不是﹗色差可以用單色器矯正發射源﹐但一下到鏡筒裡就又不一樣了。)可是几何像差里面不包含色差吧?(應該不包含﹐電子被加速電壓下到鏡筒裡﹐隨著距離的增大﹐每個電子所受到的高壓又有變化﹐導致波長的不同﹐所以色差又會變壞﹐所以說高壓越高﹐色差影響就越小﹐這也是為什么在TEM上消減像差較SEM容易的多的原因。)电子束在通过电磁透镜的情况不尽一样,被偏折的情况也就一样,到达观测点时便可能出现焦点不一的模糊现象,这就是像差。”这是在网上找的一个光学像差的概念根据自己的理解修改的,请指教!(這應該就是球差了﹐那么色差呢﹐如何消減呢)(很到位啊,焦点不一可以因为透镜的折射能力不一或者因为光源的波长不一导致。)色差是因为电压不能一尽相同而使电子束中电子的波长不尽一致,而电磁透镜对不同波长电子的偏折程度不同而造成的。用稳压装置来使电压稳定,尽量产生单色电子束;在一定情况下缩小SPOTSIZE应该也可以一定程度的减小球
差,但如果SPOTSIZE太小或观察样品太小,很可能会引起另外的像差:衍射像差。(精彩﹗消減色差可以在發射源採用穩壓單色器﹐儘量提高加速電壓﹐還有儘量採用高質量的發射源﹐即使是鎢燈絲的﹐質量也有很大差別﹐不是聳人聽聞。消減球差可以儘量採用發射直徑小的發射源﹐鎢燈絲的可以調小SPOT﹐場發射的可以選用小光圈﹐還有儘量縮小WD。各位請儘量補充。)都多亏您起的这个帖,才对像差又加深了点认识,3个月前看到这些资料的时候一点都没看懂,但经过几个月实践之后再看又是很不一样的过程,很多东西都不知道是什么时候知道的,但没有系统的串在一起,昨天再回去看的时候就觉得都是挺理所当然的
2.讲起来太大了吧?就是按照您当初的想法拷贝电镜书,也要很长的一篇呢。(同意﹐但請一定不要COPY長篇大論﹐拜託拜託。)那么就简单说:像差从来源来说有两个:一个是因为透镜磁场的设计不可避免的缺陷造成的几何像差,一个是因为电子束的非单色性造成。前者含有球差,像散等,后者就是平常说的色差。顺便说一下:不过现在FEI能消除球差了,而且已经投入使用,应该叫TITAN,这次会议里好像还会由汤博士亲自讲演,呵呵。(是只在TEM上吧﹐消色差的單色器FEI也應該也有用﹐但我還是堅持說像差只能被最小程度的消減﹐不能消除。另外﹐我覺得像散(ASTIGMISIAM)和色差(CHORAMATIC ABERATION)不是一個概念。)嗯,应该只能在TEM吧。色差是因为电子波长的非单色性导致,像散的定义是:透镜磁场的非旋转对称引起的像差,这个怎么理解?(我覺得這是一個純翻譯錯誤﹐他這裡講的像差應該是圖像的差異才對。我開始也暈﹐後來看了英文原著才清楚點)感觉问题和答案很完善了。请问,电镜用久了,分别率会下降。是不是色差,像散不好消除,还是别的因素?
(这里代SEANWEN朋友谢您的鼓励!分辨率下降原因甚多 ,像差,像散像是主要原因, 您上一次清洗镜筒是什么时间呢)

呦,很长时间了,差不多2年了吧。不过,刚清洗过镜筒也提高不是很多。我们镜子的电子束老不停的抖动,是不是和镜筒脏了有关系呢?
(电子束抖我看不像镜筒污染的原因,您测试过电镜室的物理震动,还有电场和磁场吗)
这些应该都没有问题,房间周围的电缆都是专门布置得。而且这个抖动在较高电压下比较明显,降低电压会好很多。
谈到了分辨率,还想问个问题,以前看的资料说可见光的波长较长,而使它的分辨率较低,放大倍数在1000左右的极限,但进来有听说一些光镜通过电路处理可以达到几千的放大倍数,请问您知道是什么原因吗?
电路处理应该不会提高光镜的分辨率。这类高分辨率光镜采用高亮度, 小几何直径, 较单色的灯泡,改进了发射源, 也就是 减少了球差和 色差, 所以说这个问题并不是只是纸面上的问题,我们经常遇到呦,

我的更多文章

下载客户端阅读体验更佳

APP专享