Wie lässt sich die Qualität der in Mikroskopen verwendeten Linsenbaugruppen beurteilen?
Ein hohler Metallzylinder mit mehreren Achsen auf derselben geraden Linie (d. h. optischer Achse) eines Mikroskops oder ein Metallfilm mit einem kreisförmigen Loch in der Mitte, der bei einem Olympus-Mikroskop parallel angeordnet ist, ist eine Elektrode mit einer achsensymmetrischen Struktur. Wenn an sie eine bestimmte Spannung angelegt wird, kann ein axialsymmetrisches statisches elektrisches Feld erzeugt werden. Diese Art von elektrischem Feld kann die Mikroskopelektronen für die Bildgebung fokussieren und wird daher als elektrostatisches Mikroskop bezeichnet. Es gibt verschiedene Arten von elektrostatischen Linsen. Gemessen an der Potentialverteilung, die nach dem Anlegen einer Spannung auf der Symmetrieachse entsteht, kann Olympus Mikroskope grob in vier Kategorien einteilen:
Das Olympus-Potenzial auf der linken und rechten Achse eines Mikroskops mit einer einzelnen potenziellen Linse ist konstant und hat den gleichen Wert; Das Potenzial auf der linken und rechten Achse eines Immersionslinsenmikroskops ist konstant, aber unterschiedlich groß. Die Wirkung einer Einzelblendenlinse (auch Blendenlinse genannt) konzentriert sich in der Nähe der kreisförmigen Blendenöffnung. Die axiale elektrische Feldstärke der beiden Mikroskope ist konstant. Eine einzelne kreisförmige Aperturmembran ist nicht sehr nützlich, kann aber häufig als Bestandteil einiger komplexer Linsen verwendet werden:
Immersionsobjektiv: Das Elektronen emittierende Objekt taucht direkt in das elektrische Feld dieses Mikroskoptyps ein, während das axiale Potential auf der anderen Seite (also der Bildseite) des Nikon-Objektivs konstant ist. Mit Ausnahme der vierten Kategorie können die anderen drei Arten elektrisch betriebener Objektive als Mikroskope betrachtet werden, und ihre objektseitigen Brennweiten und bildseitigen Brennweiten können entsprechend abgeleitet werden. Die Brennweitenformeln für den ersten und zweiten Linsentyp lauten:
Es ist nicht schwer zu beweisen, dass die Brennweite bei Einzellinsen und Immersionsobjektiven immer positiv ist, was bedeutet, dass diese Nikon-Mikroskope immer konvergent sind. Eine Linse mit einer einzigen Apertur kann eine Zerstreuungslinse bilden, und die Leistung eines Immersionsobjektivs muss auf der Grundlage spezifischer Umstände analysiert werden. Ein typisches Beispiel für eine Trommel ist die Elektronenkanone, die in Nikon-Mikroskopen und anderen Elektronenstrahlröhren verwendet wird. Seine Funktion besteht darin, einen Elektronenstrahl mit einer bestimmten Querschnittsform und Stromstärke zu erzeugen.
