电磁透镜的像差球差的相关介绍
按照衍射理论计算结果，光学透镜的分辨率是波长的一半。对于电磁透镜来说，目前还远远没有达到这一水平。主要原因是除了衍射效应对分辨率的影响外，还有像差对分辨率的影响。电磁透镜的主要像差有球差、像散和色差。
球差
球差是由电磁透镜近轴区域磁场和远轴区域磁场对电子束的折射能力不同而产生的像差。近轴区域对电子束的折射能力弱，远轴区域对电子束的折射能力强。来自于轴上物点散射的电子束，经过电磁透镜折射后到达像平面本应该形成一个对应的像点，但实际上近轴电子和远轴电子不聚焦在同一点上（图1-4），这种由于透镜磁场折射能力不同形成的像点发散就是球差。像平面上沿轴线从远轴电子聚焦点到近轴聚焦点之间，存在一个像平面，其上的散焦斑最小，同其他各处的圆斑相比，这个散焦斑最清晰，就把最小散焦斑作为与物点对应的像点。设散焦斑半径为
，将除以放大倍数
把最小散焦斑折算到物平面上，有
，原来的物点由于球差的影响变成了半径为
的漫散圆斑，用表示球差大小，按照物理光学的相关公式，有：
式中，
为球差系数，通常情况下电磁透镜的球差系数相当于它的焦距，大小约为1~3mm；
为孔径半角。由上式可见，减小球差系数和孔径半角可以减小球差，尤其是孔径半角减小时，球差显著减小。
球差是影响电磁透镜分辨率的主要像差，它不能像光学透镜那样通过设计凸透镜、凹透镜的组合来补偿消除。但最近发明的电磁透镜球差矫正器可以有效地降低球差系数。
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