使用光子或电子的成像的空间分辨率从根本上受到用于将信息从Sample运送到检测器的物质的波长的限制。但是,达到分辨率的衍射极限需要无像差的成像系统。在低能电子显微镜中实现原子分辨率的挑战主要来自电子光学元件的aber。尤其是色差,可严重恶化低电子能量的成像性能[1-3]。在1936年奠定了理解和补偿这些像差的基础[4,5]。Scherzer定理确定旋转对称的电子镜头不可避免地是色的和球形的。该定理强调了电子显微镜的临界局限性,为数十年的重新搜索奠定了旨在克服这些固有畸变的阶段。在1947年,可以证明电子透镜中的色差和球形像差可以通过使用时变磁场去除旋转对称性或引入空间电荷来纠正[6]。稍后,实验证明了使用己键纠正器对球形畸变的校正[7,8]。这一突破不仅证明了较早提出的理论提议,而且还实现了分辨率的取代,从而取得了显着的电子显微镜能力。超快电子显微镜提供了出色的时间和空间分辨率[9-11]。最近的研究探索了连贯的通过整合高度相干的场排放源[12-14],像差校正探针和增加的探针电流,可以预期该领域的未来进展。尽管可编程和自适应光学器件(例如空间光调节器(SLM))已彻底改变了光学元件[15],但电子光学元件的可编程和适应性相板的开发仍处于早期阶段[16-23]。
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