透射電鏡的調校系統

　　消像散器

　　像散（指軸上像散）的產生除了前面介紹的材質、加工精度等原因以外，實際上在使用過程中，會因為各部件的疲勞損耗、真空油脂的擴散沉積、以及生物醫學樣品中的有機物在電子束照射下的熱蒸發污染等眾多因素逐漸積累，使得像散也在不斷變化。所以像散的消除在電鏡制造和應用之中都成了必不可少的重要技術。

　　早期電鏡中曾采用過機械式消像散器，利用手動機械裝置來調整電磁透鏡周圍的小磁鐵 組成的消像散器，來改變透鏡磁場分布的缺陷。但由于調整的精確性和使用的方便性均難令人滿意，這種方式已被淘汰。消像散器由圍繞光軸對稱環狀均勻分布的8個小電磁線圈構成，用以消除（或減小）電磁透鏡因材料、加工、污染等因素造成的像散。其中每4個互相垂直的線圈為1組，在任一直徑方向上的2個線圈產生的磁場方向相反，用2組控制電路來分別調節這2組線圈中的直流電流的大小和方向，即能產生1個強度和方向可變的合成磁場，以補償透鏡中所原有的不均勻磁場缺陷（圖中橢圓形實線），以達到消除或降低軸上像散的效果。

　　一般電鏡在第2聚光鏡中和物鏡中各裝有2組消像器，稱為聚光鏡消像散器和物鏡消像散器。聚光鏡產生的像散可從電子束斑的橢圓度上看出，它會造成成像面上亮度不均勻和限制分辨率的提高。調整聚光鏡消像散器（鏡體操作面板上裝有對應可調旋鈕），使橢圓形光斑恢復到最接近圓狀即可基本上消除聚光鏡中存在的像散。

　　物鏡像散能在很大程度上影響成像質量，消除起來也比較困難。通常使用放大鏡觀察樣品支持膜上小孔在欠焦時產生的費涅爾圓環的均勻度，或者使用專門的消像散特制標本來調整消除，這需要一定的經驗和操作技巧。在一些高檔電鏡機型之中，開始出現了自動消像散和自動聚焦等新功能，為電鏡的使用和操作提供了極大的方便。

　　束取向調整器及合軸

　　最理想的電鏡工作狀態，應該是使電子槍、各級透鏡與熒光屏中心的軸線絕對重合。但這是很難達到的，它們的空間幾何位置多多少少會存在著一些偏差，輕者使電子束的運行發生偏離和傾斜，影響分辨力；稍微嚴重時會使電鏡無法成像甚至不能出光（電子束嚴重偏離中軸，不能射及熒光屏面）。為此電鏡采取的對應彌補調整方法為機械合軸加電氣合軸的操作。

　　機械合軸是整個合軸操作的先行步驟，通過逐級調節電子槍及各透鏡的定位螺絲，來形成共同的中心軸線。這種調節方法很難達到十分精細的程度，只能較為粗略地調整，然后再輔之以電氣合軸補償。

　　電氣合軸是使用束取向調整器的作用來完成的，它能使照明系統產生的電子束做平行移動和傾斜移動，以對準成像系統的中心軸線。束取向調整器分槍（電子槍）平移、傾斜和束（電子束）平移、傾斜線圈兩部分。前者用以調整電子槍發射出電子束的水平位置和傾斜角度；后者用以對聚光鏡通道中電子束的調整。均為在照明光路中加裝的小型電磁線圈，改變線圈產生的磁場強度和方向，可以推動電子束做細微的移位動作。

　　合軸的操作較為復雜，不過在合軸操作完成后，一般不需經常調整。只是束平移調節作為一 個經常調動的旋鈕，放在電鏡的操作面板上，供操作者在改變某些工作狀態（如放大率變換）后，將偏移了的電子束亮斑中心拉回熒光屏的中心，此調節器旋鈕也稱為“亮度對中”鈕。

　　光闌

　　如前所述，為限制電子束的散射，更有效地利用近軸光線，消除球差、提高成像質量和反差 ，電鏡光學通道上多處加有光闌，以遮擋旁軸光線及散射光。

　　光闌有固定光闌和活動光闌2種，固定光闌為管狀無磁金屬物，嵌入透鏡中心，操作者無法調整（如聚光鏡固定光闌）。活動光闌是用長條狀無磁性金屬鉬薄片制成，上面縱向等距離排列有幾個大小不同的光闌孔，直徑從數十到數百個微米不等，以供選擇使用。活動光闌鉬片被安裝在調節手柄的前端，處于光路的中心，手柄端在鏡體的外部。活動光闌手柄整體的中部，嵌有“O”形橡膠圈來隔離鏡體內外部的真空。可供調節用的手柄上標有1、2、3、4號定位標記，號數越大，所選的就孔徑越小。光闌孔要求很圓而且光滑，并能在 X、Y方向上的平面里做幾何位置移動，使光闌孔精確地處于光路軸心。因此，活動光闌的調節手柄，應能讓操作者在鏡體外部方便地選擇光闌孔徑，調整、移動活動光闌在光路上的空間幾何位置。

　　電鏡上常設3個活動光闌供操作者變換選用：①聚光鏡C2光闌，孔徑約在20～200μm左右，用于改變照射孔徑角，避免大面積照射對樣品產生不必要的熱損傷。光闌孔的變換會影響光束斑點的大小和照明亮度；②物鏡光闌，能顯著改變成像反差。孔徑約在10～100μm 左右，光闌孔越小，反差就越大，亮度和視場也越小（低倍觀察時才能看到視場的變化）。若選擇的物鏡光闌孔徑太小時，雖能提高影像反差，但會因電子線衍射增大而影響分辨能力，且易受到照射污染。如果真空油脂等非導電雜質沉積在上面，就可能在電子束的轟擊下充放電，形成的小電場會干擾電子束成像，引起像散，所以物鏡光闌孔徑的選擇也應適當；③中間鏡光闌，也稱選區衍射光闌，孔徑約在50～400μm左右，應用于衍射成像等特殊的觀察之中。