Cómo evaluar la calidad de los grupos de lentes utilizados en microscopios
Los cilindros metálicos huecos de un microscopio, en los que varios ejes se encuentran en la misma línea recta (es decir, el eje óptico), o los diafragmas metálicos con un orificio redondo central dispuesto en paralelo en los microscopios Olympus, son electrodos con una estructura axialmente simétrica. Cuando se les aplica un cierto voltaje, se genera un campo electrostático con simetría axial. Este campo eléctrico puede enfocar y obtener imágenes de electrones en el microscopio, por lo que se llama microscopio electrostático. Existen muchos tipos diferentes de lentes electrostáticas.
Según la distribución de potencial a lo largo del eje de simetría después de la aplicación de voltaje, los microscopios Olympus se pueden dividir aproximadamente en cuatro categorías:
Lente unipotencial: el potencial axial en ambos lados del microscopio es constante e igual en valor.
Lente de inmersión: el potencial axial en ambos lados del microscopio es constante pero de valor diferente.
Lente de apertura única (también llamada lente perforada): el efecto de la lente se concentra cerca del orificio circular del diafragma. La intensidad del campo eléctrico axial en ambos lados del microscopio es constante. Un único diafragma circular es de poca utilidad por sí solo, pero a menudo puede servir como componente de algunas lentes complejas.
Objetivo de inmersión: El objeto que emite electrones se sumerge directamente en el campo eléctrico de este tipo de microscopio, mientras que el potencial axial en el otro lado (lado de la imagen) de la lente Nikon es constante.
Excepto la Categoría 4, los otros tres tipos de lentes electrostáticas pueden considerarse lentes de microscopio, de las cuales se pueden derivar las relaciones entre su distancia focal del lado del objeto y la distancia focal del lado de la imagen. Las fórmulas de longitud focal para las lentes de Categoría 1 y 2 son las siguientes:
Se puede demostrar fácilmente que las distancias focales en lentes unipotenciales y lentes de inmersión son siempre positivas, lo que significa que estos microscopios Nikon siempre convergen. Sin embargo, una lente de apertura única puede ser una lente divergente. El rendimiento de un objetivo de inmersión debe analizarse según condiciones específicas.
Un ejemplo típico es el cañón de electrones utilizado en los microscopios Nikon y otros tubos de haz de electrones. Su función es formar un haz de electrones con una determinada forma de sección transversal e intensidad de corriente.
