主题：【讨论】球差图的意思

这种图你扣细了，一两句讲不清，你就看几个位置就行，样品位置束斑的状态（物镜相关），从样品出来的信息状态，在焦平面和像平面的束斑情况。而球差是为了消除不同磁透镜的像散，最终目的是使得磁透镜近中间位置的折射和最边部的折射聚焦到一个尽可能小的一个点，具体是消除哪级透镜的，就看球差矫正器的位置，这些很多相关分析累的书上也会有详细的介绍

实际上probe correct和image correct进行校正像差的原理都是一样的，probe correct是把不同方向的光汇聚到同一个点，image correct是把同一个点不同方向的光分开。根据reciprocal principle，光路可逆，所以probe correct的光路图反一个方向就是image correct。
球差校正的原理是利用非环形对称的磁场产生的负球差去补偿极靴正的球差系数。episode：早期Scherzer有推导过环形对称极靴的球差计算公式，得到的结论是环形对称的极靴球差系数必然大于0。早期很多人没有注意到这个推论的条件是环形对称，所以觉得球差是不可校正的，因此当时球差校正器被发明时是非常轰动的。

这张图是用六极电磁透镜（hexapole-HP）进行校正的：由HP1产生的非旋转对称的二级像差可以被HP2补偿，由于HP对电子的相互作用是非线性的，所以补偿后会产生额外的旋转对称的负球差，施加合适的励磁电流就可以使得这种负球差和物镜极靴产生的正球差相抵消。TL是传递透镜（transfer lens），TL1主要是要将物镜的无慧差的物平面传递到HP1（消B2），TL2主要是将HP1平面传递到HP2平面以便HP2将HP1产生的二级像差抵消。
消除像差可以用一对六级的电磁透镜，也可以用八级四级组合，也有用十二极的（六级升级版，有更多的自由度），不同类型透镜组合对不同模式有更好的效果，比如八级四级组合可以在消像差的同时消色差；六级镜对稳定性要求低但是不能消色差

谢谢！我有时间再慢慢想想。

原文由 imrszl(Ins_509a97bd) 发表:
这张图是用六极电磁透镜（hexapole-HP）进行校正的：由HP1产生的非旋转对称的二级像差可以被HP2补偿，由于HP对电子的相互作用是非线性的，所以补偿后会产生额外的旋转对称的负球差，施加合适的励磁电流就可以使得这种负球差和物镜极靴产生的正球差相抵消。TL是传递透镜（transfer lens），TL1主要是要将物镜的无慧差的物平面传递到HP1（消B2），TL2主要是将HP1平面传递到HP2平面以便HP2将HP1产生的二级像差抵消。
消除像差可以用一对六级的电磁透镜，也可以用八级四级组合，也有用十二极的（六级升级版，有更多的自由度），不同类型透镜组合对不同模式有更好的效果，比如八级四级组合可以在消像差的同时消色差；六级镜对稳定性要求低但是不能消色差

刚看了Rose的那篇球差历史的文章，有很多专业词汇不是很明白，看了这个略微明白了一些，感谢！

原文由 imrszl(Ins_509a97bd) 发表:
实际上probe correct和image correct进行校正像差的原理都是一样的，probe correct是把不同方向的光汇聚到同一个点，image correct是把同一个点不同方向的光分开。根据reciprocal principle，光路可逆，所以probe correct的光路图反一个方向就是image correct。
球差校正的原理是利用非环形对称的磁场产生的负球差去补偿极靴正的球差系数。episode：早期Scherzer有推导过环形对称极靴的球差计算公式，得到的结论是环形对称的极靴球差系数必然大于0。早期很多人没有注意到这个推论的条件是环形对称，所以觉得球差是不可校正的，因此当时球差校正器被发明时是非常轰动的。

Harold Rose在那篇讲解历史的文章里是这么说Scherzer当年的球差推导公式的:
In 1936, Scherzer proved that chromatic and spherical aberrations of standard electron lenses are unavoidable by transforming each integrand of the corresponding aberration integrals in a sum of positive squared terms. His finding was so important that it was named the “Scherzer theorem.”
但是这个理论是有限制条件的：
The validity of this theorem requires that several conditions are satisfied. Object and image must both be real, the electromagnetic field must be static and rotationally symmetric, the electric potential and its derivatives must be continuous (no space charges within
the region of the electron beam), and the mirror mode has to be excluded.
但在1947年，Scherzer发表文章提出了像差校正的一种思路：
In 1947, Scherzer (1947a) found an ingenious way to enable aberration correction.
He demonstrated in a famous article that it is possible to eliminate chromatic and spherical aberrations by lifting any one of the constraints
of his theorem, either by abandoning rotational symmetry or by introducing time-varying fields, or space charges.

顺便问一句：看那篇文章时看到一句话：In 1964, Deltrap used Archard's suggestion for the construction of a nonsymmetric telescopic quadrupoleoctopole
corrector to eliminate the spherical aberration of a probe-forming lens.
请问这里的telescopic怎么理解？套筒式？组合式？谢谢！

原文由 天黑请闭眼(shxie) 发表: Harold Rose在那篇讲解历史的文章里是这么说Scherzer当年的球差推导公式的:In 1936, Scherzer proved that chromatic and spherical aberrations of standard electron lenses are unavoidable by transforming each integrand of the corresponding aberration integrals in a sum of positive squared terms. His finding was so important that it was named the “Scherzer theorem.”但是这个理论是有限制条件的：The validity of this theorem requires that several conditions are satisfied. Object and image must both be real, the electromagnetic field must be static and rotationally symmetric, the electric potential and its derivatives must be continuous (no space charges withinthe region of the electron beam), and the mirror mode has to be excluded.但在1947年，Scherzer发表文章提出了像差校正的一种思路：In 1947, Scherzer (1947a) found an ingenious way to enable aberration correction.He demonstrated in a famous article that it is possible to eliminate chromatic and spherical aberrations by lifting any one of the constraintsof his theorem, either by abandoning rotational symmetry or by introducing time-varying fields, or space charges.顺便问一句：看那篇文章时看到一句话：In 1964, Deltrap used Archard's suggestion for the construction of a nonsymmetric telescopic quadrupoleoctopolecorrector to eliminate the spherical aberration of a probe-forming lens.请问这里的telescopic怎么理解？套筒式？组合式？谢谢！

telescope是望远镜的意思，光学望远镜是由物镜、目镜等一系列lens堆叠构成的。telescopic作为以telescope为词源的形容词，意义应该是大致相同的，即类似于望远镜那样的构造，硬要翻译的话我觉得翻译成套筒就行。（想象一下单筒望远镜的结构就明白了）
文章中这段话的意思是［用四级透镜和八级透镜（像是望远镜那样）堆叠而构成的像差校正系统。］（这种四级八级透镜的组合可以消像差的同时消色差）

我没考古看原文，但是猜测是差不多堆叠直筒类似楼上望远镜的解释。因为消像差也有其它路子，比如用反射镜等，那就不太象望远镜的样子了（其实望远镜也有反射式的，哈）。

原文由 蓝莓口香糖(drizzlemiao) 发表:
我没考古看原文，但是猜测是差不多堆叠直筒类似楼上望远镜的解释。因为消像差也有其它路子，比如用反射镜等，那就不太象望远镜的样子了（其实望远镜也有反射式的，哈）。

谢谢版主指教！

原文由 imrszl(Ins_509a97bd) 发表:
telescope是望远镜的意思，光学望远镜是由物镜、目镜等一系列lens堆叠构成的。telescopic作为以telescope为词源的形容词，意义应该是大致相同的，即类似于望远镜那样的构造，硬要翻译的话我觉得翻译成套筒就行。（想象一下单筒望远镜的结构就明白了）
文章中这段话的意思是［用四级透镜和八级透镜（像是望远镜那样）堆叠而构成的像差校正系统。］（这种四级八级透镜的组合可以消像差的同时消色差）

谢谢！那就暂时用套筒式这个翻译了。