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微观结构与性能的关联是如今材料物理化学研究的核心问题之一。自从德国物理学家Knoll和Ruska 1在1932年成功制成了世界上第一台实用化的透射电子显微镜(TEM),电镜就成为了分析材料微观结构不可或缺的有力工具。由于电磁透镜仅具有凸透镜的特性,无法通过和凹透镜的组合来消除像差,尤其是由于电磁透镜中近轴和远轴磁场对电子束会聚能力不同导致的球差难以消除。