多模式透镜用于动量显微镜和XPEEM：理论

样品与提取器之间的强电场是阴极透镜的核心，也是高分辨率的关键决定因素。然而，3-8 kV/mm范围内的电场可能成为复杂化的来源。劈裂样品尖锐边缘或微观突起处的局部电场增强可能导致场发射或闪络。此外，慢速背景电子被吸入显微镜柱中，在那里它们贡献空间电荷效应。一种通过光线追踪模拟优化的新型前透镜构型，显著降低了样品处的电场，甚至允许零电场或减速电场，从而抑制空间电荷效应。一个或多个环形电极，位于提取器周围的同心位置，用于在样品与提取器之间的间隙中形成额外的透镜。该透镜的折射能力，因此样品表面的电场，可以通过调整环形电极的电势来修改。该间隙透镜的成像特性和像差已针对动量成像和XPEEM进行了研究。研究涵盖了从激光ARPES的几电子伏特水平到硬X射线ARPES的6 keV的能量范围。靠近样品布置的额外会聚透镜在背焦平面中的k像具有减小的场曲率。这使得在动量和实空间成像中都能获取更大的视场。