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다극자 렌즈에 의한 수차보정 기술의 실용화

전문가 제언: ○ 광학현미경 분야에서 렌즈의 구면수차(球面收差)와 색수차(色收差)는 광의 파장과 개구수로 결정되는 회절수차(回折收差)가 가장 적합하게 보정되어 분해능을 결정한다. 1990년대에 독일 Scherzer 연구팀은 축비대칭 다극자 렌즈를 다단으로 조합하여 수차를 발생시켜 보정을 실현하였다는 연구결과가 발표되었다.

○ 또한 1990년대 후반에 Rose 연구팀은 6극자 더블렛을 이용하여 3차 구면수차 보정을 실현하였으며, Haider 연구팀은 전자광학계의 고도의 제어기술을 개발해 분해능 향상의 실증 연구 결과를 발표하였다.

○ 미국에서는 2000년부터 수차보정 전자현미경 기술에 관한 TEAM(Transmission Electron Aberration corrected Microscope) 프로젝트를 시작하였으며, 영국에서는 1997년부터 주사 투과 전자현미경에 관한 프로젝트를 시작하였다.

○ 주사 투과 전자현미경에 관한 프로젝트에서는 저가속 전압영역에서 이용할 수 있는 전계형과 자계형의 4극자를 조합한 색수차 보정과, 4극자와 8극자를 이용한 구면수차 보정기술을 개발하였다. 전자선의 파장과 광학렌즈의 구면수차 계수는 광학장비의 분해능을 결정하는 중요한 요소이다.

○ 하전입자 광학분야에서 구면수차 기술이 투과전자 현미경에 의해 실용화됨에 따라 나노기술과 재료과학 분야에서 크게 주목을 받고 있다. 다극자 렌즈를 이용한 수차보정 기술의 실용화는 하전입자 광학분야의 밝은 전망을 보여주고 있다.

저자: Shigeo OKAYAMA
자료유형: 학술정보