球差是光学系统(包括电子显微镜的电磁透镜)中一种常见的像差,其核心特征是离轴较远的光线(或电子束)与近轴光线聚焦位置不同,导致无法汇聚成一个理想的点,而是形成弥散斑,最终使成像模糊,限制系统的分辨率。 在电子显微镜中,电磁透镜的球差是制约其分辨率提升的关键因素。传统电磁透镜因自身特性,会对离轴电子过度聚焦,使得电子束无法精准聚焦于一点,极大限制了对材料微观结构(尤其是原子级尺度)的观察能力。 为解决这一问题,球差校正技术应运而生。球差校正器通常由多组复杂的多极透镜(如四极透镜、六极透镜等)构成,通过精确调节这些透镜产生与球差相反的像差效应,从而“抵消”电磁透镜的球差,使电子束重新聚焦到更小的点,显著提升显微镜的分辨率(可达原子级尺度)。