Stigmator - Stigmator

Fotografik ob'ektiv uchun astigmatizmni to'g'rilash ob'ektiviga qarang Anastigmat.

A isnod ning tarkibiy qismidir elektron mikroskoplar bu kamayadi astigmatizm kuchsizni kuchaytirish orqali nurning elektr yoki magnit to'rtburchak elektron nuridagi maydon.

Fon

To'rt simli hosil bo'lgan to'rtburchak maydon. Stigmatorning printsipi shundan iboratki, simlarning har biri orqali oqim nur shaklini o'zgartirish uchun o'rnatiladi.

Dastlabki elektron mikroskoplar uchun - 1940-1960 yillar orasida[1] - astigmatizm ishlashni cheklovchi asosiy omillardan biri edi.[2] Ushbu astigmatizm manbalariga noto'g'ri yo'naltirilgan maqsadlar, linzalarning bir xil bo'lmagan magnit maydonlari, ob'ektiv diafragma bilan ifloslangan linzalar kiradi.[3][4][5] Ayniqsa, bir xil bo'lmagan magnit maydonlar tomonidan qo'zg'atilgan astigmatizm - bu o'z navbatida linzalarning bir xil bo'lmagan kuchini keltirib chiqaradi - bu oldini olish qiyin edi. Shuning uchun, rezolyutsiyani yaxshilash uchun astigmatizmni tuzatish kerak edi.[6] Elektron mikroskoplarda tijorat maqsadlarida ishlatiladigan birinchi stigmatorlar 1960 yillarning boshlarida o'rnatildi.[1]

Stigmatik tuzatish nurga perpendikulyar bo'lgan elektr yoki magnit maydon yordamida amalga oshiriladi.[7] Kattaligini va azimut stigmator maydonining assimetrik astigmatizatsiyasini qoplash mumkin.[5] Stigmatorlar ular tuzatadigan elektromagnit linzalar bilan taqqoslaganda zaif maydonlarni hosil qiladi, chunki odatda faqat kichik tuzatish zarur.[8]


Ustunlar soni

Stigmatorlar to'rt qavatli maydon hosil qiladi va shu bilan kamida to'rt qutbdan iborat bo'lishi kerak, ammo geksapol,[9] ahtapol va 12 qutbli stigmatizatorlar ham qo'llaniladi, eng ko'p uchraydigan oktopol stigmatizatorlari.[10][11] Ahtopol (yoki ustunlarning yuqori tartibi) stigmatizatorlari to'rtburchak maydonni ham hosil qiladi, ammo ularning qo'shimcha qutblaridan foydalanilgan maydonni stigmatizatsiya elliptik yo'nalishi bilan tekislash uchun.[3]

Turlari

Magnit stigmator

Magnit stigmator nurning silindrsimon tarkibiy qismini tuzatishi mumkin bo'lgan zaif silindrsimon ob'ektivdir. U magnit maydonni qo'zg'atadigan, uzun o'qi bilan nur markaziga kiritilgan metall tayoqlardan iborat bo'lishi mumkin. Tayoqchalarni tortib olish yoki cho'zish orqali astigmatizmni qoplash mumkin.[12]

Elektromagnit

Elektromagnit stigmatizatorlar linzalar bilan birlashtirilgan va ob'ektiv (lar) ning magnit maydonini bevosita deformatsiya qiladigan stigmatorlardir. Bu stigmatorlarning birinchi ishlatilgan turlari edi.[9][12]

Avtomatik stigmators

Ko'pgina hollarda astigmatizmni mikroskop operatori tomonidan o'rnatiladigan doimiy stigmator maydon yordamida tuzatish mumkin. Astigmatizmning asosiy sababi, linzalar tomonidan ishlab chiqarilgan bir xil bo'lmagan magnit maydon, odatda TEM seansi davomida sezilarli darajada o'zgarmaydi. So'nggi rivojlanish kompyuter tomonidan boshqariladigan stigmatorlar bo'lib, ular odatda tasvirning Fourier konvertatsiyasidan foydalanib, ideal stigmator parametrlarini topadilar. The Furye konvertatsiyasi astigmatik tasvir odatda elliptik shaklga ega.[13] Stigmatik tasvir uchun u yumaloq, bu xususiyat astigmatik aberratsiyani kamaytirish algoritmlari yordamida ishlatilishi mumkin.[4]

Bir nechta stigmator tizimlar

Odatda, bitta stigmator etarli, ammo TEMlar odatda uchta tamg'ani o'z ichiga oladi: bittasi manba nurini, bittasi haqiqiy kosmik tasvirlarni, ikkinchisi difraktsiya naqshlarini tamg'alash uchun. Ular odatda kondensator, ob'ektiv va oraliq (yoki difraksiyali) stigmatorlar deb nomlanadi.[14] Lineer buzilishlarni kamaytirish uchun namunadan keyingi uchta stigmatordan foydalanish taklif etiladi[15]

Adabiyotlar

  1. ^ a b Jon Orloff (2008 yil 24 oktyabr). Zaryadlangan zarracha optikasi bo'yicha qo'llanma, ikkinchi nashr. CRC Press. p. 130. ISBN  978-1-4200-4555-0.
  2. ^ Piter V. Xoks (2013 yil 6-noyabr). Elektron mikroskopiyaning boshlanishi. Elsevier Science. ISBN  978-1-4832-8465-1.
  3. ^ a b Jon Orloff (2008 yil 24 oktyabr). Zaryadlangan zarracha optikasi bo'yicha qo'llanma, ikkinchi nashr. CRC Press. p. 292. ISBN  978-1-4200-4555-0.
  4. ^ a b Batten, C. F. (2000). Elektron mikroskopni skanerlashda avtofokuslash va astigmatizmni tuzatish (doktorlik dissertatsiyasi, Kembrij universiteti muhandislik fakulteti).
  5. ^ a b Elizabeth M. Slayter; Genri S. Slayter (1992 yil 30 oktyabr). Nur va elektron mikroskopiya. Kembrij universiteti matbuoti. p. 240. ISBN  978-0-521-33948-3.
  6. ^ Xillier, Jeyms; Ramberg, E. G. (1947). "Magnit elektron mikroskopning maqsadi: kontur hodisalari va yuqori hal qiluvchi quvvatga erishish". Amaliy fizika jurnali. 18 (1): 48. doi:10.1063/1.1697554. ISSN  0021-8979.
  7. ^ Anjam Xursid (2011). Elektron mikroskop optikasi va spektrometrlarini skanerlash. Jahon ilmiy. ISBN  978-981-283-667-0.
  8. ^ Piter V. Xoks; E. Kasper (1996 yil 24 aprel). Elektron optikaning asoslari: asosiy geometrik optikasi. Akademik matbuot. 517– betlar. ISBN  978-0-08-096241-2.
  9. ^ a b Riecke, WD (2013 yil 11-noyabr). Magnit elektron linzalari. Springer Science & Business Media. p. 269. ISBN  978-3-642-81516-4.
  10. ^ P. Ray-Choudxuri (1997 yil yanvar). Mikrolitografiya, mikromachinalash va mikrofabrikalash bo'yicha qo'llanma: mikrolitografiya. IET. p. 154. ISBN  978-0-85296-906-9.
  11. ^ Piter V. Xoks (2013 yil 6-noyabr). Elektron mikroskopiyaning boshlanishi. Elsevier Science. p. 369. ISBN  978-1-4832-8465-1.
  12. ^ a b Shoul Vishnitser (2013 yil 22 oktyabr). Elektron mikroskopiyaga kirish. Elsevier Science. 91-92 betlar. ISBN  978-1-4831-4869-4.
  13. ^ Rudnaya, M.E .; Van den Bruk, V.; Doornbos, R.M.P .; Mattheij, RMM.; Maubach, JML (2011). "HAADF-STEM-da defokus va ikki tomonlama astigmatizmni tuzatish". Ultramikroskopiya. 111 (8): 1043–1054. doi:10.1016 / j.ultramic.2011.01.034. ISSN  0304-3991. PMID  21740867.
  14. ^ B.G. Yakobi; L.L.Kazmerski; D.B. Xolt (2013 yil 29-iyun). Qattiq moddalarni mikroanaliz qilish. Springer Science & Business Media. p. 81. ISBN  978-1-4899-1492-7.
  15. ^ Bischoff, M., Henstra, A., Luken, U. va Tiemeijer, P.C. (2013). AQSh Patent raqami 8 569 693. Vashington, DC: AQSh Patent va savdo markalari idorasi.