电子光学的几何像差

Question

如题所述

Answer 1

实际轨迹不可能完全理想地满足傍轴条件，因此实际形成的像总是和理想高斯像有一定的差别。这种差别称为几何像差。几何像差的大小决定成像品质的优劣。旋转对称电子光学系统几何像差中最主要的是三级几何像差。它可分为四类，与普通光学中的像差十分相似。在有磁场的情况下会出现附加的旋转像差，或称为各向异性像差。 在普通光学中，透镜对于不同波长的光线的折射率不同会引起色差。在电子光学中，电子波长等于

(┱)式中h是普朗克常数，V是和电子能量相应的电位，单位是伏，在相对论情况下，V应当换成相对论电位Vr。因此，不同能量的电子具有不同的波长，它们经过电子透镜时受到不同的折射作用，由此引起的像差称为色差。色差的散射图形是一系列圆斑，其半径与束张角和电子能量的相对起伏墹V/V成正比，而与ra无关。因此，轴上也有色差，称为中心色差。这些圆斑的圆心离开高斯像点的位移与ra和墹V/V成正比，称为放大率色差。存在磁场时，圆斑圆心的延伸方向将转过一个角度，称为旋转色差(图6）。 曾经证明：在静的、旋转对称的、无空间电荷的成实像的电子光学透镜系统中，球差和中心色差恒大于零，因而不能消除。球差对于器件和仪器的分辨率的影响较大。色差随墹V/V 减小而减小。