Uma breve discussão sobre os principais defeitos que limitam o desempenho do microscópio
Devido a defeitos nas lentes, todos os diagramas de caminho óptico ideal devem ser corrigidos. Esses defeitos limitam a resolução do microscópio, mas, paradoxalmente, ajudam a obter melhor profundidade de foco e profundidade de campo do microscópio.
Sob condições paraxiais, isto é, quando elétrons com um pequeno ângulo entre sua trajetória e o eixo óptico participam da imagem, todos os pontos no mesmo plano do objeto serão fotografados em um plano de imagem gaussiano com valores únicos e sem deformação. No entanto, na realidade, os elétrons que participam da geração de imagens não atendem totalmente às condições paraxiais teoricamente definidas, e a imagem do objeto resultante pode ficar embaçada ou distorcida.
Atualmente, existem muitos defeitos nas lentes e todos os defeitos podem ser observados em imagens ou padrões de difração. Contudo, na prática, a maioria das pessoas não precisa ter uma compreensão abrangente deles. Aqui, apresentaremos as principais limitações do desempenho do microscópio, incluindo aberração esférica, aberração cromática e astigmatismo.
1. Diferença de bola
Desde que o termo aberração foi mencionado pela primeira vez nos principais componentes ópticos do Telescópio Hubble, seu uso tornou-se mais frequente. Esse defeito é causado pelo efeito desigual do campo da lente nos raios fora do-eixo. Para lentes eletromagnéticas, quanto mais distantes os elétrons estão do eixo, mais eles são desviados, resultando na formação de um disco de determinado tamanho após a refração do objeto semelhante a um ponto. Isto limita a capacidade de ampliar os detalhes do objeto, pois os detalhes são reduzidos durante o processo de imagem.
O efeito da aberração esférica é mostrado na figura a seguir, onde um ponto como o objeto P forma uma imagem no plano gaussiano P. Isso não se parece com um ponto dois, é uma área brilhante central de alta-intensidade com um halo circundante.
A aberração esférica é o fator mais importante nas lentes objetivas porque reduz a qualidade das imagens TEM e todas as outras lentes ampliam os erros que produz. A aberração esférica é igualmente prejudicial nos espelhos de focagem de AEM e STEM, sendo que ambos requerem grandes correntes de excitação para formar o menor ponto de feixe de elétrons. A funcionalidade que todas as formas de TEM podem alcançar no limite de resolução é quase limitada pela aberração esférica, e é por isso que as pessoas estão tão entusiasmadas com a possibilidade de corrigir a aberração esférica.
