Microscopía electrónica de transmisión de alta resolución
[1] Debido a su alta resolución es una valiosa herramienta ampliamente utilizada para el estudio de nanoestructuras de materiales cristalinos como los semiconductores y los metales.
En la actualidad, por defecto, se alcanza una resolución de 0,8 Å (0,08 nm).
A estas escalas pequeñas se pueden obtener imágenes, de átomos individuales y defectos cristalinos.
Puesto que todas las estructuras cristalinas son 3-dimensional, se puede necesitar combinar varias vistas del cristal, tomadas desde ángulos diferentes, en un mapa 3D.
Esta técnica se llama cristalografía de electrones.
No es siempre fácil interpretable como la imagen ha sido influida por las fuertes aberraciones de las lentes.
Al contrario que en la microscopía convencional, la HRTEM no utiliza amplitudes, es decir, la absorción por la muestra, para la formación de imagen.
Esto, sin embargo solo es cierto si la muestra es lo suficientemente delgada para que las variaciones de amplitud solo afecten ligeramente a la imagen (la denominada aproximación débil objeto fase, en inglés weak phase object approximation, WPOA).
Por ejemplo, una alta intensidad no indican necesareamente la presencia de una columna átomo en esa ubicación precisa (ver simulación).
Según Williams y Carter,[3] si suponemos que la tiene WPOA (muestra delgado) se convierte en el CTF
El último término, sinusoidal de la FTL determinar el signo con el que los componentes de la frecuencia u entrará en contraste en la imagen final.
Si se tiene en cuenta solo la aberración esférica de tercer orden y desenfoque, χ tiene simétrica rotacional con respecto al eje óptico del microscopio y por lo tanto solo depende del módulo de u = |u|, propuesta por
Sin embargo, es la función envolvente E(u) que normalmente amortigua la señal de haces dispersos en ángulos altos, e impone un máximo a la frecuencia de transmisión espacial.
E(u) puede ser descrito como un producto de las envolventes individuales:
Por lo general, la aberración esférica Cs limita la coherencia espacial y define Es(u) y la aberración cromática, junto con las inestabilidades de corriente y tensión que definen la coherencia temporal en Ec(u).
Estos dos envolventes determinar el límite de información.
Evidentemente, si la aberración esférica C s fuese igual a cero, esta función envolvente sería una constante para el enfoque de Gauss.
Si no, la amortiguación debido a esta función envolvente puede ser minimizada mediante la optimización de la desenfoque en el cual se registra la imagen (desenfoque de Lichte).
Aquí δ es el foco propaga debido a la aberración chromatical Cc:
El proyecto TEAM tiene como objetivo impulsar el límite de información a 0,5 Å.
Para ello debe ser totalmente corregida la aberración esférica de tercer y quinto orden, así como la aberración cromática.
En el enfoque de Gauss uno establece el desenfoque a cero, la muestra está en foco.
El CTF se convierte ahora en una función que oscila rápidamente conCsu4.
Lo que esto significa es que para ciertos haces difractados con una frecuencia espacial dada u la contribución al contraste de la imagen grabada se invierte, por lo tanto hace difícil la interpretación de la imagen.
Así, al elegir el correcto valor de desenfoque Δf un aplana χ ( u ) y crea una banda ancha en frecuencias espaciales bajas u se transfieren a la intensidad de la imagen con una fase similar.
La resolución de punto de un microscopio se define como las frecuencias espaciales u RES donde el CTF cruza la abscisa por primera vez.
Contribuciones con una frecuencia espacial más alta que la resolución del punto puede ser filtrada con una abertura adecuada que conduce a las imágenes fácilmente interpretables a costa de una gran cantidad de información perdida.
donde umax es la máxima frecuencia de transmisión espacial.
Si todas las propiedades del microscopio son bien conocidos, es posible recuperar la onda de salida real con una precisión muy alta.
Hay dos métodos en uso hoy en día: Ambos métodos extiende la resolución del microscopio al punto del límite de información, que es la resolución más alta posible alcanzable en una máquina dada.
