5维多通道电子相干衍射叠层成像的研究
发布时间：2022-01-24 14:09
随球差矫正器的普遍应用,高分辨透射电子显微技术已经成为材料在原子尺度上进行表征和分析的最重要方法之一。然而,受限于磁透镜的剩余像差以及电子束相干性等方面的影响,进一步提升透射电子显微镜的分辨率始终是电子显微领域研究的重点。相干衍射叠层成像技术（ptychography）是一种基于迭代恢复算法（ePIE）的计算机成像方法,因不受到成像系统的信息极限的限制,且可以从记录的强度图像中恢复出缺失的样品相位信息,而广泛应用于可见光和X射线领域的超分辨率相位恢复以及三维成像中。得益于计算机性能的提升以及高速直接电子探测器的发明,ptychography技术在近年来得以在电子显微领域迅速发展。相比于传统的扫描透射成像模式（STEM）,ptychography技术能够提供更高的轻元素衬度,并且在保证分辨率的前提下有效地降低样品所接收到的电子剂量,进而更好地应用于对高能电子束敏感的生物、电池以及有机等材料的成像中。目前,ptychography技术已经成功将单层M0S2的分辨率提升至0.39 A,因此,ptychography技术也被研究者视为未来提升透射电子显微镜成像与表征能力的重要方法之一基于目前的...
【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１透射电子显微镜的成像分辨率发展趋势图丨６】
?２０２０??ｏｎａｔｕｉｃ??图１．１透射电子显微镜的成像分辨率发展趋势图丨６】。??１．２高分辨透射电子显微技术概述??１．２．１电子与样品相互作用原理??在透射电子显微镜中，电子束与样品发生碰撞时，入射的电子与样品的原子??核和核外电子之间相互作用会产生各种电子信号，即发生电子散射现象。如图??１．２所示，入射电子可根据是否发生能量损失，分为弹性散射和非弹性散射两类。??Ｃｏｈｅｒｅｎｔ??Ｉｎｃｏｈｅｒｅｎｔ?ｉｎｃｉｄｅｎｔ?ｂｅａｍ??ｅｌａｓｔｉｃ?＼??ｂａｃｋｓｃａｎｃｒｃｄ?ＳＥｓ?ｆｒｏｍ??ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ?＼?ｗｉｔｈｉｎ??／?ｔｈｅ?ｓｐｅｃｉｍｅｎ??Ｔｈｉｎ?ｓｐｅｃｉｎ＾ｎ??Ｃｏｈｅｒｅｎｔ?／?＼??ｅｌａｓｔｉｃ?／?＼?Ｉｎｃｏｈｅｒｅｎｔ?、、、??ｓｃａｌｔｅｒｅｄ?／?＼?ｉｎｅｌａｓｔｉｃ?、??ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ?ｓｃａｔｔｅｒｅｄ?Ｉｎｃｏｈｅｒｅｎｔ??ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ?ｅｌａｓｔｉｃ??Ｄｉｒｅｃｔ?ｆｏｒｗａｒｄ??ｂｅａｍ?ｓｃａｔｔｅｒｅｄ??ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ??ｏ－??图１．２入射电子与样品相互作用产生的各种电子信号丨１｜。??若入射电子只改变了方向而无能量损失，即为弹性散射。直接透射电子，相??干和非相干弹性散射电子都属于弹性散射电子，主要应用于透射电子显微镜的电?、??子衍射成像和衬度成像技术。若入射电子的方向和能量均发生改变，则为非弹性??散射。入射电子损失的能量会以特征Ｘ射线、二次电子、俄歇电子、背散射电??子等形式向外发射
透射电子显微镜主要由６个部分构成，分别是电子统、样品台、成像系统和观察系统，其中成像系统是整个的部分，决定着系统的成像质量。位于透射电子显微镜最子的装置，通常是ＬａＢ６灯丝或是场发射枪。电子枪发射镜筒的高压加速后，会经过由一系列不同会聚能力的磁透成的照明系统，这些磁透镜将有效光源会聚到样品表面，磁电流的大小来控制光源尺寸和照明孔径角大小以实现模式。在入射电子与样品相互作用后，透过样品的电子会电磁透镜和光阑，包括物镜、中间镜、投影镜以及物镜和物镜是成像镜，中间镜和投影镜主要用于切换成像模式。透射电子显微镜的分辨率主要由物镜决定，并且也是像正器正是安装在此处。经过成像系统放大的样品信息最终ＣＤ探测器上并被记录下来。??
本文编号：3606715
【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１透射电子显微镜的成像分辨率发展趋势图丨６】
?２０２０??ｏｎａｔｕｉｃ??图１．１透射电子显微镜的成像分辨率发展趋势图丨６】。??１．２高分辨透射电子显微技术概述??１．２．１电子与样品相互作用原理??在透射电子显微镜中，电子束与样品发生碰撞时，入射的电子与样品的原子??核和核外电子之间相互作用会产生各种电子信号，即发生电子散射现象。如图??１．２所示，入射电子可根据是否发生能量损失，分为弹性散射和非弹性散射两类。??Ｃｏｈｅｒｅｎｔ??Ｉｎｃｏｈｅｒｅｎｔ?ｉｎｃｉｄｅｎｔ?ｂｅａｍ??ｅｌａｓｔｉｃ?＼??ｂａｃｋｓｃａｎｃｒｃｄ?ＳＥｓ?ｆｒｏｍ??ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ?＼?ｗｉｔｈｉｎ??／?ｔｈｅ?ｓｐｅｃｉｍｅｎ??Ｔｈｉｎ?ｓｐｅｃｉｎ＾ｎ??Ｃｏｈｅｒｅｎｔ?／?＼??ｅｌａｓｔｉｃ?／?＼?Ｉｎｃｏｈｅｒｅｎｔ?、、、??ｓｃａｌｔｅｒｅｄ?／?＼?ｉｎｅｌａｓｔｉｃ?、??ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ?ｓｃａｔｔｅｒｅｄ?Ｉｎｃｏｈｅｒｅｎｔ??ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ?ｅｌａｓｔｉｃ??Ｄｉｒｅｃｔ?ｆｏｒｗａｒｄ??ｂｅａｍ?ｓｃａｔｔｅｒｅｄ??ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ??ｏ－??图１．２入射电子与样品相互作用产生的各种电子信号丨１｜。??若入射电子只改变了方向而无能量损失，即为弹性散射。直接透射电子，相??干和非相干弹性散射电子都属于弹性散射电子，主要应用于透射电子显微镜的电?、??子衍射成像和衬度成像技术。若入射电子的方向和能量均发生改变，则为非弹性??散射。入射电子损失的能量会以特征Ｘ射线、二次电子、俄歇电子、背散射电??子等形式向外发射
透射电子显微镜主要由６个部分构成，分别是电子统、样品台、成像系统和观察系统，其中成像系统是整个的部分，决定着系统的成像质量。位于透射电子显微镜最子的装置，通常是ＬａＢ６灯丝或是场发射枪。电子枪发射镜筒的高压加速后，会经过由一系列不同会聚能力的磁透成的照明系统，这些磁透镜将有效光源会聚到样品表面，磁电流的大小来控制光源尺寸和照明孔径角大小以实现模式。在入射电子与样品相互作用后，透过样品的电子会电磁透镜和光阑，包括物镜、中间镜、投影镜以及物镜和物镜是成像镜，中间镜和投影镜主要用于切换成像模式。透射电子显微镜的分辨率主要由物镜决定，并且也是像正器正是安装在此处。经过成像系统放大的样品信息最终ＣＤ探测器上并被记录下来。??
本文编号：3606715
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