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ydyosp

新虫 (小有名气)

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[交流] 球差相关知识

球差相关知识
1.球差（AC-TEM/STEM）说白了就是更高级的透射电子显微镜（TEM）。TEM是将经过加速和聚集的电子束投射到薄样品上，电子与样品中的原子发生碰撞后改变方向并产生立体角散射，形成明暗不同的影像，再放大后在成像器件上显示出来。电子束与材料相互作用后得到不同的信号，如透射电子、弹性散射和非弹性散射电子、特征X射线等，然后由不同的探测手段捕获并进行分析，从而反映材料的结构特征和物理化学特征。对成像产生影响的现象统称为像差，其中对电镜成像以及分辨率影响较大的是球差和色差。球差也称为球面像差，当电子束穿过透镜时，受磁场的影响原本应汇聚于一点的电子束最终形成一个弥散的光斑，从而影响成像分辨率。色差是指具有能量分散的电子束在经过透镜后无法汇聚于一点的现象。（图1图2）
球差矫正的基本原理就是在物镜或者聚光镜上加一个矫正器，将原本弥散的光斑聚焦到一点上，从而提高分辨率。电子束穿过透镜之后会形成一个光斑然后打在样品上，如左图所示为TEM的一个示意图，我们可以看到未矫正的电子束光斑比较大，右图所示的球差的光斑在矫正之后聚焦在一起形成一个较小的光斑。（图三）
这个光斑我们可以理解为图像中的马赛克，也就是我们放大图片后能看到的一个个的小方格，从下图中我们可以看到相同大小的图片，组成图片的方格越小越多，分辨率就越高。这也就是为什么球差矫正后能提高分辨率的原因。（图四）