觀察1 nm以下的微細結構物鏡光闌的設計特點
物鏡光闌
減少離散電子的量亦可提高電鏡反差,常用的方法就是改變物鏡光
闌(objectiveaperture)的大小。小的物鏡光闌能阻擋較多的散射電子
,產生一個較弱的背底,使結構得到
相對清楚的顯示。但物鏡光闌亦不宜取得過小,因過小會減少信息
量的獲得。特別是在觀察1 nm以下的微細結構時,還要考慮到相位反差
。所謂相位反差,就是透射電子和散射電子的相位差。在很薄的樣品(
厚度小于10 nm)中,單色入射電子通常只與一個軌道電子相撞,即一次
散射。損失一些能量的非彈性散射電子幾乎都能通過物鏡光闌(當然,
要采取適當大小的物鏡光闌),能量的損失相當于波長的改變,散射電
子的前進速度減慢而與透射電子產生相位差。
然而,在電鏡中,肉眼和照相底片對相位反差的反應都不敏感,肉
眼和照相底片只能感受振幅反差。當樣品正聚焦時,散射波與透射波的
相位差為90°,因而合成波與透射波的振幅相差不多,而離開這個象平
面時,散射波與透射波之問的相位發生改變,在某個離焦點上,散射波
與透射波問的相位恰好同相(或反相),像中便出現相當大的振幅相差使
合成波與透射波的振幅之間出現較大變化。由于樣品各部分的散射不同
,就會在終像上出現亮暗不同的區域,這種現象稱為“離焦相位反差(d
efocus—phase contrast)”。這種“離焦相位反差”能使分辨率降低
,但兇離焦量一般不太大,所以對分辨率影響很小。