Una breve discusión sobre los principales defectos que limitan el rendimiento del microscopio
Debido a defectos en la lente, se deben corregir todos los diagramas de trayectoria óptica ideales. Estos defectos limitan la resolución del microscopio, pero, paradójicamente, ayudan a obtener una mejor profundidad de foco y profundidad de campo del microscopio.
En condiciones paraxiales, es decir, cuando los electrones con un ángulo pequeño entre su trayectoria y el eje óptico participan en la obtención de imágenes, todos los puntos en el mismo plano del objeto se visualizarán en un plano de imagen gaussiano con valores únicos y sin deformación. Sin embargo, en realidad, los electrones que participan en la formación de imágenes no cumplen plenamente las condiciones paraxiales teóricamente establecidas y la imagen del objeto resultante puede resultar borrosa o distorsionada.
En la actualidad, existen muchos defectos en las lentes y todos los defectos se pueden observar en las imágenes o patrones de difracción. Sin embargo, en la práctica, la mayoría de las personas no necesitan tener un conocimiento exhaustivo de ellos. Aquí, presentaremos las principales limitaciones del rendimiento del microscopio, incluida la aberración esférica, la aberración cromática y el astigmatismo.
1. Diferencia de pelota
Desde que el término aberración se mencionó por primera vez en los principales componentes ópticos del Telescopio Hubble, su uso se ha vuelto más frecuente. Este defecto es causado por el efecto desigual del campo de la lente en los rayos fuera de -eje. Para las lentes electromagnéticas, cuanto más lejos están los electrones del eje, más se desvían, lo que da como resultado la formación de un disco de cierto tamaño después de que el objeto puntual se refracta. Esto limita la capacidad de ampliar los detalles del objeto, ya que los detalles se reducen durante el proceso de obtención de imágenes.
El efecto de la aberración esférica se muestra en la siguiente figura, donde un objeto parecido a un punto P forma una imagen en el plano gaussiano P. Esto no parece un punto dos, es un área central brillante de alta-intensidad con un halo circundante.
La aberración esférica es el factor más importante en la lente del objetivo porque reduce la calidad de las imágenes TEM y todas las demás lentes magnifican los errores que produce. La aberración de la bola es igualmente dañina en los espejos de enfoque de AEM y STEM, los cuales requieren grandes corrientes de excitación para formar el punto más pequeño del haz de electrones. La funcionalidad que todas las formas de TEM pueden lograr en el límite de resolución está casi limitada por la aberración esférica, razón por la cual la gente está tan entusiasmada con poder corregir la aberración esférica.
