Diskusi Singkat tentang Cacat Utama yang Membatasi Kinerja Mikroskop
Karena cacat pada lensa, semua diagram jalur optik ideal harus diperbaiki. Cacat ini membatasi resolusi mikroskop, namun secara paradoks, cacat ini membantu memperoleh kedalaman fokus dan kedalaman bidang yang lebih baik dari mikroskop.
Dalam kondisi paraksial, yaitu ketika elektron dengan sudut kecil antara lintasannya dan sumbu optik berpartisipasi dalam pencitraan, semua titik pada bidang objek yang sama akan dicitrakan pada bidang gambar Gaussian dengan nilai tunggal dan tanpa deformasi. Namun, pada kenyataannya, elektron yang terlibat dalam pencitraan tidak sepenuhnya memenuhi kondisi paraksial yang ditetapkan secara teoritis, dan gambar objek yang dihasilkan mungkin buram atau terdistorsi.
Saat ini banyak terdapat cacat pada lensa, dan semua cacat dapat diamati pada gambar atau pola difraksi. Namun dalam praktiknya, kebanyakan orang tidak perlu memiliki pemahaman yang komprehensif tentang hal tersebut. Di sini, kami akan memperkenalkan keterbatasan utama kinerja mikroskop, termasuk aberasi bola, aberasi kromatik, dan astigmatisme.
1. Perbedaan bola
Sejak istilah aberasi pertama kali disebutkan dalam komponen optik utama Teleskop Hubble, penggunaannya menjadi lebih sering. Cacat ini disebabkan oleh efek bidang lensa yang tidak merata pada sinar di luar sumbu. Untuk lensa elektromagnetik, semakin jauh elektron dari sumbunya, elektron tersebut semakin dibelokkan, sehingga mengakibatkan terbentuknya piringan dengan ukuran tertentu setelah benda berbentuk titik tersebut dibiaskan. Hal ini membatasi kemampuan untuk memperbesar detail objek, karena detailnya diperkecil selama proses pencitraan.
Efek aberasi bola ditunjukkan pada gambar berikut, di mana sebuah titik seperti objek P membentuk bayangan pada bidang Gaussian P. Ini tidak terlihat seperti titik dua, melainkan area terang pusat berintensitas tinggi dengan lingkaran cahaya di sekelilingnya.
Penyimpangan bola adalah faktor terpenting dalam lensa objektif karena mengurangi kualitas gambar TEM, dan semua lensa lainnya memperbesar kesalahan yang dihasilkannya. Penyimpangan bola sama berbahayanya pada cermin pemfokusan AEM dan STEM, keduanya memerlukan arus eksitasi yang besar untuk membentuk titik berkas elektron terkecil. Fungsionalitas yang dapat dicapai oleh semua bentuk TEM pada batas resolusi hampir dibatasi oleh penyimpangan bola, itulah sebabnya orang sangat bersemangat untuk dapat memperbaiki penyimpangan bola.
