Cтраница 2
Это соотношение обеспечивает простой способ сравнения хроматической аберрации ускоряющих и замедляющих электростатических линз. Уравнение (5.285) показывает, что в случае U ( b) f / ( a) - коэффициент хроматической аберрации замедляющей линзы, как правило, больше, чем тот же коэффициент для ускоряющей линзы. Это соответствует рассуждениям в разд. Тем не менее, как и в случае сферической аберрации, это не исключает возможности существования замедляющей линзы с малой хроматической аберрацией при заданном увеличении. [16]
Коэффициент хроматической аберрации для тонких магнитных линз зависит от магнитного поля только через фокусное расстояние. Сравнивая уравнение (5.295) с (5.218) и учитывая, что в этом случае h ( zm) p, можно видеть, что коэффициент хроматической аберрации тонких магнитных линз равен верхнему пределу хроматической аберрации. Это обстоятельство делает весьма полезным приближение тонкой линзы в рассматриваемом случае. [17]
Если потенциал среднего электрода выше, то ситуация аналогична случаю двухэлектродных иммерсионных линз: чем сильнее линза, тем меньше аберрации. Поскольку оптическая сила однопотенциаль-ных линз приблизительно в 2 раза выше, чем для двухцилиндровых ( см. рис. 104 и табл. 5), это означает, что, если отнести коэффициенты аберрации к длине /, получим коэффициент сферической аберрации в 5 раз, а коэффициент хроматической аберрации в 4 раза меньше, чем для двухцилиндровой линзы. [18]
Коэффициенты компонентов С со и С со ( или C d) в уравнении (5.312) являются функциями увеличений М и М соответственно. Увеличение М, с другой стороны, зависит от расстояния между двумя линзами. Таким образом, коэффициент хроматической аберрации составной линзы является сложной функцией параметров системы. [19]
Для бесконечного увеличения имеем просто п / 4, что в точности равно половине величины для однородного магнитного поля. Уравнение (9.13) соответствует уравнению (8.56) для модели Глазера. Интересно отметить, что коэффициент хроматической аберрации для этой модели весьма близок к нижнему пределу. [20]
Поворот изображения вносит значительные неудобства в электронной микроскопии по двум причинам. Это делает затруднительной идентификацию деталей изображения при больших увеличениях. Во-вторых, в соответствии с (5.229) анизотропный коэффициент хроматической аберрации пропорционален углу поворота изображения. Поэтому было бы хорошо, если бы поворота вообще не было. [21]
Отсюда следует, что максимальной плотности тока можно достигнуть при такой взаимосвязи различных параметров, когда оптика хроматически ограничена. В этом режиме плотность тока постоянна и может быть увеличена только либо использованием лучшего источника с большей угловой яркостью и меньшим энергетическим разбросом, либо применением фокусирующей системы с низкой хроматической аберрацией. Так как плотность тока зависит от квадрата коэффициента хроматической аберрации, то уменьшение этого коэффициента в 3 раза означало бы увеличение плотности тока на порядок. [22]
Отметим, что уравнение (5.220) строго справедливо, только если точки фокусов расположены за пределами линзы. В противном случае уравнение (4.72) обеспечивает только грубую оценку. Отметим также, что, когда для вычисления коэффициентов хроматической аберрации используются уравнения (5.207) - (5.209), множители, появляющиеся перед интегралами, должны быть учтены в оценке верхних пределов даже для конечных увеличений. [23]
Коэффициент хроматической аберрации принимает очень высокие значения, если центральный электрод имеет более низкий потенциал. Это является причиной того, почему линзы с высоким потенциалом имеют преимущество перед линзами с низким потенциалом. Эти значения хуже примерно на 50 % значений, полученных из аналитической модели. Для низких отношений потенциалов коэффициент хроматической аберрации вначале уменьшается с ростом длины центрального электрода, достигает минимума при некотором IzIR и затем увеличивается. При коротком центральном электроде коэффициент хроматической аберрации уменьшается с ростом зазора. Однако для данного центрального электрода верно обратное. [24]
Коэффициент хроматической аберрации принимает очень высокие значения, если центральный электрод имеет более низкий потенциал. Это является причиной того, почему линзы с высоким потенциалом имеют преимущество перед линзами с низким потенциалом. Эти значения хуже примерно на 50 % значений, полученных из аналитической модели. Для низких отношений потенциалов коэффициент хроматической аберрации вначале уменьшается с ростом длины центрального электрода, достигает минимума при некотором IzIR и затем увеличивается. При коротком центральном электроде коэффициент хроматической аберрации уменьшается с ростом зазора. Однако для данного центрального электрода верно обратное. [25]
Однако следует понимать, что параметры возбуждения и геометрия, при которых достигают минимума фокусные расстояния, сферическая и хроматическая аберрации, совершенно различны. Поэтому оптимальное конструирование подразумевает некоторые дополнения к обычным практическим требованиям. Например, если коэффициенты аберраций нормированы относительно минимально возможного асимптотического фокусного расстояния, они имеют минимальное значение для каждого фиксированного отношения s / D при определенном оптимальном возбуждении. Поэтому в общем линзы с высокими значениями s / D имеют относительно низкие аберрации. Если, однако, рассмотреть сферическую аберрацию при таких возбуждениях, когда хроматическая аберрация имеет минимум, то увидим [300], что коэффициент сферической аберрации круто возрастает с увеличением отношения s / D. To же самое происходит, если попытаться начать с минимума коэффициента сферической аберрации: для минимума сферической аберрации коэффициент хроматической аберрации приблизительно на 30 % выше, чем наименьший достижимый. Обе аберрации достигают своих минимумов при различных значениях возбуждения, поэтому оптимальная геометрия всегда должна пониматься в ограниченном смысле. [26]