Objectif à électrodes planes ayant les qualités optima
La définition d’un objectif « optimum » fait intervenir plusieurs données d'ordre optique et pratique.
Au point de vue propriétés optiques, nous lui imposerons deux qualités essentielles :
— Pouvoir séparateur théorique le plus grand possible (avoir Æ, le plus grand possible);
— Image nette la plus grande possible : d’où obligatoirement un fonctionnement au voisinage deco;
Les problèmes pratiques de fonctionnement vont nécessiter :
—- une bonne tenue en tension : d’où limitation de la distance c à 2 mm comme nous l’avons indiqué, et impossibilité aux fortes tensions de prendre b trop faible pour éviter les angles vifs sur les bords dustrou(b2=%0,2:4 0,3 mm);
— une distance a pas trop faible pour éviter un échauffement considérable de W (d’où oxydation rapide) et faciliter la construction du porte-échanüllon. (Un échantillon normal sera toujours en retrait de quelques dixièmes de millimètre du plan inférieur du porte-objet). On est donc amené à
prendre 0,2 < 4 < 0, mm comme minimum possible.
La recherche de Æ, maximum conduirait à prendre un objectif de dimensions minima, puisque la décroissance de €, R;, R, et b, est favorable à l’augmentation de Æ,. Mais le choix d’un facteur de qualité suffsamment grand va nous fixer la limite inférieure de ces paramètres :
— Si l'objectif est destiné à être utilisé seul, un facteur de qualité Q de 0,065 à 0,07 doit être recherché (diamètre net d de { à 5 em). Dans ces conditions on prendra :
RTS R53 0,5 mm /
0,4 b> 0,3 mm et C—9 mm:
l'objectif fonctionnera avec sæ 0 et a de l’ordre de 6,2 à 0,5 mm. Le champ E, est alors de l’ordre de 0,7.
— Si l'objectif est suivi d'une lentille de projection de grandissement 10 à 0, le facteur de qualité peut être beaucoup plus faible (0,03, par exemple) puisque seule une région très petite de l’image fournie par l'objectif est agrandie. On peut alors
ST
prendre des valeurs plus faibles des paramètres mécaniques. Mais pour avoir
Gi— 0: DD TAC SO el OP EÉOEMONS
il est nécessaire de prendre R, æ 0,5 mm. On peut utiliser une anode À à très petit trou R, = 0,25 mm par exemple. Dans cet objectif, le champ Æ, est plus élevé que dans les objectifs étudiés précédemment. Pour l'objectif limite :
F1— 10.0. DO, C— 2, R:— 0,25 mm,
Fig. 27.
que nous avons expérimenté en dernier lieu, la courbe de mise au point et la courbe donnant f sont représentées figure 27 au voisinage de 5 —0o. Le champ E, est alors, pour &« — 0, de
Nous voyons qu'en aucun cas le champ E,; d'un objectif à électrodes planes effectivement utilisable, où c — 2 mm, ne pourra dépasser la valeur
E5 = 1 V/em (SA = Ne
On admet, en général, que le pouvoir de résolution théorique à est égal au diamètre du cercle de moindre diffusion du pinceau élémentaire, soit [11] :
sa limite sera donc pour ce type d'objectif, en prenant D,— 0,1 V et V = 30 kV/cm
S Ô — 40 my
Mais un calcul de Recknagel [10] donne de façon approchée la répartition des électrons dans différentes sections du faisceau au voisinage du plan image de Gauss, et montre qu'il existe un plan privilégié de mise au point (sans doute le plan renfermant le point de rebroussement de la surface caustique élémentaire) où la majorité des électrons se trouvent rassemblés au centre le la tache d’aberration. La limite de résolution serait alors très inférieure au diamètre de cette tache et, en tenant compte grossièrement du spectre de vitesse des électrons à l’origine, on pourrait prendre, pour des champs Æ, de l’ordre de quelques dizaines de kilovolts
soit ici Ô = 10 my,
