● 摘要
透射电子显微镜因具有纳米级的高分辨率而在越来越多的领域具有广泛应用，而我国目前已没有批量生产电镜的单位，与国际先进水平的差距越来越大。目前，开发研制国产化的电子显微镜促进我国电镜事业的发展，对于国家各个领域的科学研究都具有重要的战略意义。
透射电子显微镜利用磁透镜产生磁场对穿过样品的电子束进行聚焦，从而实现样品的放大成像。磁透镜是电子显微镜的核心部件，其磁场分布决定着电子束运动轨迹，从而影响电镜性能。磁透镜由激励线圈和磁路两部分组成，这两部分决定着磁透镜的磁场分布。因而，研究激励线圈和磁路对磁透镜磁性能的影响，对磁透镜的加工制作以及提高电镜性能具有指导意义。
根据磁透镜的结构和作用，本文主要完成以下研究内容：
1、利用电磁学知识建立非共轴裸线圈磁场分布公式，借助MATLAB仿真裸线圈激励磁场；建立激励线圈非共轴的TDX-200透射电子显微镜的第一聚光镜模型，利用ANSYS仿真第一聚光镜磁场分布；根据仿真结果分析线圈偏移分别对裸线圈磁场和第一聚光镜磁场的影响并比较；
2、建立磁路具有缺陷的TDX-200透射电子显微镜的物镜模型，利用ANSYS仿真物镜的磁场分布。分析了磁路空隙缺陷、磁路凹陷缺陷、磁路凸起缺陷三种缺陷模型对物镜磁场的影响；
3、以前面ANSYS仿真出的第一聚光镜和物镜的轴上场分布为基础，借助Munro软件仿真各种情况下照明系统和物镜的参数，分析线圈偏移和磁路缺陷分别对照明系统和物镜性能的影响。
根据以上研究内容，本文总结了第一聚光镜激励线圈偏移量对照明系统性能的影响，以及物镜磁路缺陷对物镜性能的影响，为第一聚光镜激励线圈和物镜磁路的加工制作提供了理论参考。