本文华算科技介绍了（AC-）的原理和优势电镜球差校正表征HRTEM球差电镜，通常指配备的，即–，是TEM的要理解其独特性，需先明确“球差” 的本质——普通电子显微镜的透镜存在 “球面像差”，导致不同区域的电子聚焦不在同一点，限制了分辨率提升；，让电镜突破分辨率瓶颈。

以下从这是球差电镜最核心的优势，直接打破了普通TEM常规分辨率约的影响。

：0.1-0.3 nm，虽能看到 “晶格条纹”（反映原子排列的周期性），但难以清晰区分相邻原子（如间距＜0.2 nm的原子列），且对轻元素（如 C、O、Li）成像模糊；

：HAADF-STEM模式和极佳成像条件下，分辨率可达0.05–0.1 nm（极限值0.03 nm），具备分辨原子列甚至图2：二维金属氯化物纳米晶体的球差电镜（AC-TEM）图像，能清晰表征原子列。DOI: 10.1021/acsnano.7b02838。

成像质量：消除“伪影干扰”，还原材料本征结构

TEM因球差、色差等像差影响，成像易产生 “伪影”（如晶格条纹扭曲、原子像重叠），导致结构判断偏差；而球差电镜通过校正像差，普通：HRTEM像存在衬度离位现象，一些细节被模糊的假象所掩盖；观察厚样品时，原子像会因电子散射叠加变得模糊，无法区分层间原子；

：图3：A）TiO上Au单原子的HAADF图像；B）圈出为Rh/ReO–AlO上二聚体的HAADF图像；C）圈出为Co@Pd-Pt中三聚体和Pt单原子HAADF图像。DOI：10.1002/smll.202006482。

轻元素分析：从“难检测” 到 “精准表征”

TEM（含HRTEM）对轻元素（原子序数 Z＜10，如 H、Li、C、O、N）的成像与分析能力极弱，而TEM/HRTEM轻元素原子散射电子能力弱，成像时几乎“看不见”（如锂电池 SEI层中的Li原子、MOFs中的O原子）；即使搭配EDS（能量色散X射线谱），也因轻元素X射线信号弱，难以精准定位其分布；

：HAADF-STEM的Z-衬度增强，结合EELS实现轻元素分布与态分析；TEM模式下可通过相位衬度技术辅助成像。若搭配EELS）mapping，轻元素部分图4：石墨烯掺杂硅的AC-TEM图像（经后期处理），比例尺为0.5 nm，可实现对轻元素C的高质量成像。I:图5：不同充放电条件下LiCoO电极的ADF-STEM及EELS图像。DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b02587。

球差电镜并非“万能”，这些场景选普通TEM更合适

1.纳米颗粒（如10 nm以上的裂纹），普通TEM已足够，无需浪费球差电镜的高成本机时；

球差电镜对样品厚度尤其敏感，，样品常需；SEM；

若研究目标是“”（如薄膜表面平整度、颗粒团聚状态），SEM比球差电镜更简单、高效。

原子级结构并希望知道原子的元素种类ACTEM将会是比较好的选择。如果你想观察，那么物镜校正的ACTEM将会是更好的选择图6：a）未被校正的系统衍射图表，方位角以π/6为单位在0-2π之间变化。b）球差校正并对中合轴后的衍射图表。可以看出电子束倾斜角变化，衍射图的形状相同，表明消球差特性。

球差电镜的核心价值是“解决普通 TEM/HRTEM 看不见、看不准的原子级问题”TEM/HRTEM，兼顾效率与成本。