כיצד להעריך את האיכות של קבוצות עדשות בשימוש במיקרוסקופים
גלילי מתכת חלולים של מיקרוסקופ שבהם מספר צירים מונחים על אותו קו ישר (כלומר, הציר האופטי), או דיאפרגמות מתכת עם חור עגול מרכזי המסודרים במקביל במיקרוסקופים של אולימפוס, הן אלקטרודות בעלות מבנה סימטרי צירי. כאשר מתח מסוים מופעל עליהם, נוצר שדה אלקטרוסטטי עם סימטריה צירית. שדה חשמלי זה יכול להתמקד ולדמות אלקטרונים במיקרוסקופ, ולכן הוא נקרא מיקרוסקופ אלקטרוסטטי. ישנם סוגים רבים ושונים של עדשות אלקטרוסטטיות.
בהתבסס על התפלגות הפוטנציאל לאורך ציר הסימטריה לאחר הפעלת המתח, ניתן לחלק באופן גס את המיקרוסקופים של אולימפוס לארבע קטגוריות:
עדשה חד-פוטנציאלית: הפוטנציאל הצירי משני צידי המיקרוסקופ קבוע ושווה בערכו.
עדשת טבילה: הפוטנציאל הצירי משני צידי המיקרוסקופ קבוע אך שונה בערכו.
עדשת צמצם בודד (נקראת גם עדשת חור): אפקט העדשה מתרכז ליד החור העגול של הסרעפת. עוצמת השדה החשמלי הצירי משני צידי המיקרוסקופ קבועה. דיאפרגמה עגולה יחידה אינה שימושית בפני עצמה, אך היא יכולה לשמש לעתים קרובות כמרכיב של עדשות מורכבות מסוימות.
מטרת טבילה: העצם הפולט אלקטרונים שקוע ישירות בשדה החשמלי של סוג זה של מיקרוסקופ, בעוד שהפוטנציאל הצירי בצד השני (צד התמונה) של עדשת הניקון קבוע.
מלבד קטגוריה 4, ניתן להתייחס לשלושת הסוגים האחרים של עדשות אלקטרוסטטיות כעדשות מיקרוסקופ, שמהן ניתן לגזור את הקשרים בין אורך המוקד בצד האובייקט ואורך המוקד בצד התמונה שלהן. נוסחאות אורך המוקד עבור עדשות קטגוריות 1 ו-2 הן כדלקמן:
ניתן להוכיח בקלות כי אורכי המוקד בעדשות חד-פוטנציאליות ועדשות טבילה הם תמיד חיוביים, מה שאומר שהמיקרוסקופים של ניקון האלה תמיד מתכנסים. לעומת זאת, עדשה בעלת צמצם בודד יכולה להיות עדשה מתפצלת. יש לנתח את הביצועים של יעד טבילה בהתאם לתנאים ספציפיים.
דוגמה טיפוסית היא אקדח האלקטרונים המשמש במיקרוסקופים של ניקון וצינורות אלומת אלקטרונים אחרים. תפקידו ליצור אלומת אלקטרונים בעלת צורת חתך ועוצמת זרם מסוימת.
