Jak ocenić wydajność optyczną systemów soczewek mikroskopowych
Wydrążony metalowy cylinder z kilkoma osiami na tej samej linii prostej (tj. osi optycznej) mikroskopu lub metalowa folia z okrągłym otworem pośrodku, ułożona równolegle z mikroskopem Olympus, to elektroda o strukturze osiowosymetrycznej. Po przyłożeniu do nich określonego napięcia można wytworzyć osiowosymetryczne statyczne pole elektryczne. Ten typ pola elektrycznego może skupiać elektrony mikroskopu w celu obrazowania, dlatego nazywany jest mikroskopem elektrostatycznym. Istnieje wiele rodzajów soczewek elektrostatycznych. Jeśli mikroskopy charakteryzują się rozkładem potencjału generowanym na osi symetrii po przyłożeniu napięcia, Olympus może z grubsza podzielić mikroskopy na cztery kategorie:
Potencjał Olympusa na lewej i prawej osi mikroskopu z pojedynczą soczewką potencjalną jest stały i ma taką samą wartość; potencjał na lewej i prawej osi mikroskopu z soczewką zanurzeniową jest stały, ale ma różną wartość. Efekt soczewki o pojedynczej aperturze (znanej również jako soczewka przysłona) koncentruje się w pobliżu okrągłej apertury przysłony. Osiowe natężenie pola elektrycznego obu mikroskopów jest stałe. Pojedyncza membrana z aperturą kołową nie jest zbyt użyteczna, ale często można ją zastosować jako element niektórych złożonych soczewek:
Cel immersyjny: Obiekt emitujący elektrony jest bezpośrednio zanurzany w polu elektrycznym tego typu mikroskopu, natomiast potencjał osiowy po drugiej stronie (tj. stronie obrazu) obiektywu Nikon jest stały. Z wyjątkiem czwartej kategorii, pozostałe trzy typy soczewek sterowanych elektrycznie można uznać za mikroskopy i na tej podstawie można wyprowadzić ich ogniskowe po stronie przedmiotu i ogniskowe po stronie obrazu. Wzory na ogniskową dla pierwszego i drugiego typu soczewek to:
Nietrudno udowodnić, że ogniskowa w obiektywach pojedynczych i soczewkach imersyjnych jest zawsze dodatnia, co oznacza, że mikroskopy Nikona są zawsze zbieżne. Soczewka z pojedynczą aperturą może tworzyć soczewkę rozpraszającą, a działanie obiektywu immersyjnego należy analizować w oparciu o konkretne okoliczności. Typowym przykładem bębna jest działo elektronowe stosowane w mikroskopach firmy Nikon i innych lampach elektronowych. Jego funkcją jest tworzenie wiązki elektronów o określonym- kształcie przekroju poprzecznego i natężeniu prądu.
