徠卡生物顯微鏡——透射電子像的分辨率

徠卡生物顯微鏡——透射電子像的分辨率

徠卡生物顯微鏡電鎊分辨率定義為電鏡可分辨樣品上兩點(diǎn)（或兩線）zui小距離。這是表示電鏡性能的一個(gè)重要指標(biāo)。

徠卡生物顯微鏡讓我們先來討論點(diǎn)分辨率。在散射吸收成像機(jī)制中，影響點(diǎn)分辨率的主要是電鏡各級(jí)透鏡的像差，它們使物樣上的每個(gè)幾何點(diǎn)都變成了有——定半徑的像斑。由*章已知，當(dāng)物樣的尺寸（f）逐級(jí)放大時(shí)，它所對應(yīng)的電子束有效孔徑角（。）卻遠(yuǎn)級(jí)縮小。所以物鏡處的有效孔徑角、zui大，物樣尺寸r。zui小。從像差的成因得知，在幾種有重要影響的像差中，物鏡的球差和衍射差zui為重要，成為決定透射電鏡點(diǎn)分辨率的兩個(gè)因素。

徠卡生物顯微鏡在分辨率公式中習(xí)慣采用球差的zui小模糊圓表達(dá)式。又因?yàn)榉直媛视懻摰氖菍ξ飿由系目煞直婕?xì)節(jié)，所以對像差我們都采用它們在物方空間中的相應(yīng)公式。球差用差同時(shí)存在時(shí)所形成的模糊因半徑。隨著分辨率減小，*項(xiàng)球差也減小，但第二項(xiàng)衍射差卻將加大。因此必然能找到一個(gè)折衷的*切鏡孔徑角qp，它使zui終的df值zui小。此zui小值（小）mm就是電鏡的理論分辨串極限6Ih。數(shù)學(xué)運(yùn)算得出與此相應(yīng)的理論分辨率極限為不同學(xué)者在計(jì)算電子軌跡時(shí)作了一些不同假設(shè)率公式賂有不同，但主要差別只在前面的常系曾對特定的透鏡場和電子發(fā)射的角分布進(jìn)行了計(jì)算。

徠卡生物顯微鏡在相位襯度的成像理論中，典型的方法是從單原子像出發(fā)，針對*相位條件來推算點(diǎn)分辨率。*相位條件離不開球差（G）與離焦量（d／）的*組合以及*韌鏡孔徑角，表明兩種理論定出的點(diǎn)分辨率理論值是一致的。

在徠卡生物顯微鏡的高分辨率的領(lǐng)域中，測定點(diǎn)分辨串是極精細(xì)的工作。稍有閃失就會(huì)引起很大的誤差。近年來采用一種光學(xué)衍射圖的方法來代替直接測量細(xì)節(jié)的間距。將一張拍攝到的高分辨保（即其底片）放入光學(xué)衍射儀中轉(zhuǎn)換成一幅衍射圖。從衍射圖上離中心zui遠(yuǎn)的清晰的衍射點(diǎn)，可推算出它所代表的樣品上的zui小細(xì)節(jié)，也就是分辨率極限。圖2—11（a）是測定點(diǎn)分辨率的照片。樣品出碳膜上噴金微粒制成。圖中除其高分辨顯微像外，還有用光學(xué)衍射儀得出的衍射圖（左下角）。衍射固定出的電鏡點(diǎn)分辨率，促使數(shù)字圖像處理工作的開展。

上述光學(xué)衍射儀的功能可以用計(jì)算機(jī)來替代，具體說是用快速富里葉變換（F盯）來得到衍射圖．并直接從熒光屏上測定點(diǎn)分辨率。這樣，徠卡生物顯微鏡目前對高分辨率電鏡的點(diǎn)分辨率測定已很方便和準(zhǔn)確。

徠卡生物顯微鏡在近代電鏡的性能指標(biāo)中，除點(diǎn)分辨率外往往還有一個(gè)線（或品格一Lan％e）分辨率值。這是研究晶體樣品時(shí)有用的分辨率標(biāo)準(zhǔn)。通常它的數(shù)值小于點(diǎn)分辨值。例如PhiliPs公司EM430電鏡的點(diǎn)分辨率為o．2nm，而線分辨率為o．14nm。因?yàn)槎呤菑男g(shù)同條件下確定比的，而且從實(shí)測角度來看，品格條紋的襯度常優(yōu)于點(diǎn)間襯度，因此更容易分辨。圖像是在JEM一200cx電鏡上拍攝的金單品條紋像，其今zui小條紋間距o．14nm就是其線分辨率。
 

備注：徠卡生物顯微鏡——透射電子像的分辨率部分文章由http://www.cnnoptics.com/，編輯上傳。