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球差電鏡的原理
球差是像差的一種，是影響TEM分辨率的主要原因之一。由于像差（球差、像散、彗形像差和色差）的存在，無論是光學透鏡還是電磁透鏡，其透鏡系統都無法做到完美。光學透鏡中，可通過將凸透鏡和凹透鏡組合使用來減少由凸透鏡邊緣匯聚能力強中心匯聚能力弱所致的所有的光線(電子)無法匯聚到一個焦點的缺點，可對于電磁透鏡，我們沒有凹透鏡，球差便成了影響TEM分辨率最主要也最難解決的問題。
球差和色差示意圖
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ACTEM的種類
TEM中包含多個磁透鏡：聚光鏡、物鏡、中間鏡和投影鏡等。球差是由于磁鏡的構造不完美造成的，那么這些磁鏡組都會產生球差。當我們矯正不同的磁透鏡就有了不同種類的ACTEM。回想一下STEM的原理，當我們使用STEM模式時，聚光鏡匯聚電子束掃描樣品成像，此時聚光鏡球差是影響分辨率的主要原因。
因此，以做STEM為主的TEM，球差校正裝置會安裝在聚光鏡位置，即為AC-STEM。而當我們使用image模式時，影響成像分辨率的主要是物鏡的球差，此種校正器安裝在物鏡位置的即為AC-TEM。當然也有在一臺TEM上安裝兩個校正器的，就是所謂的雙球差校正TEM。此外，由于校正器有電壓限制，因此不同的型號的ACTEM有其對應的加速電壓，如FEI TITAN 80-300 就是在80-300 kV電壓下運行，也有專門為低電壓配置的低壓ACTEM。
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不同球差電鏡功能
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球差電鏡能夠分析哪些元素
元素分析一般用EDS和EELS兩種分析方法，兩者都是在STEM模式下工作的 ，且都能夠做Mapping給出一個區域的元素分布圖，區別在于EDS針對原子量比較重的元素，EELS測試比較輕的元素。
EDS能夠測試的元素：能量分辨率130ev，B之后都可以測，一般Na之后會比較準。
EELS能夠測試的元素：能量分辨率0.7ev，理論上Li之后可以測。C、N、O、F、Mn、Fe、Ni、Cu等這些元素多些，但有些元素在高能區，不好測。