Cómo juzgar la calidad de los conjuntos de lentes utilizados en microscopios
Cilindros metálicos huecos cuyos ejes coinciden con el eje óptico del microscopio, o diafragmas metálicos con un orificio circular central dispuestos en paralelo (como se utilizan en ciertos microscopios), constituyen electrodos con una estructura axisimétrica. Cuando se aplica un cierto voltaje a estos electrodos, se genera un campo eléctrico estático simétrico. Este campo electrostático puede enfocar electrones para formar imágenes, de ahí el nombre de microscopio electrónico electrostático. Existen muchos tipos de lentes electrostáticas. Clasificados por la distribución de potencial generado en el eje de simetría después de la aplicación de voltaje, se pueden dividir aproximadamente en cuatro categorías:
Lente unipotencial: los potenciales en el eje en los lados izquierdo y derecho de la lente son constantes e iguales en magnitud. Lente de inmersión: Los potenciales en el eje a ambos lados son constantes pero de diferentes magnitudes. Lente de apertura única (también conocida como lente de diafragma): Su efecto óptico se concentra cerca del orificio central del diafragma. La intensidad del campo eléctrico en el eje a cada lado de la lente es constante. Un diafragma de apertura independiente tiene un uso práctico limitado, pero a menudo sirve como componente de sistemas de lentes más complejos.
Lente de objetivo de inmersión: el objeto desde el cual se emiten electrones se sumerge directamente dentro del campo eléctrico de esta lente, mientras que el potencial axial en el lado opuesto (lado de la imagen) de la lente permanece constante. Excepto el cuarto tipo, los otros tres tipos de lentes electrostáticas pueden tratarse como lentes de microscopio, de las cuales se pueden derivar sus distancias focales del lado del objeto y del lado de la imagen. Las fórmulas de distancia focal se aplican a los dos primeros tipos de lentes.
Se puede demostrar fácilmente que las distancias focales de las lentes unipotenciales y de las lentes de inmersión son siempre positivas, es decir, que estas lentes siempre convergen. Por el contrario, las lentes de apertura única pueden actuar como lentes divergentes. El rendimiento de las lentes para objetivos de inmersión debe analizarse caso por caso. Una aplicación típica es el cañón de electrones utilizado en microscopios electrónicos y otros instrumentos de haz de electrones, que funciona para formar un haz de electrones con un perfil de sección transversal e intensidad de corriente específicos.
