掃描電子顯微鏡借助算法提高分辨率
分類:公司新聞 發布時間:2024-01-03 28979次瀏覽
掃描電子顯微鏡的分辨率取得了重大進步,已進入亞納米級,這在很大程度上歸功於硬...
西安掃描電子顯微鏡的分辨率取得了重大進步,已進入亞納米級,這在很大程度上歸功於硬件的改進,如更亮的場發射電子源,更好的電子光學設計(如單色器、像差矯正和減速技術等),更高效的探測器,以及更好的真空和更穩定的樣品台。分辨率提升的效果顯而易見,但是也通常伴隨著複雜性和成本的顯著增加。

congdianziguangxueshangkaoliang,yingjianjinbudejibenyuanlishichixujianxiaoshubanyidailaigenghaodefenbianlv,tongshibuguoyuxishengshuliu。weihuodegenghaodexinzaobi,youshihaiyaozengjialeijishijian。danzhexiecuoshirengyouxuduoxianzhi。shouxian,liangdufangchengfanyingchudeshuliuheshubandemaodunmeiyoudedaogenbenjiejue,shuliubenshenyenanyitongshijianguchenduyuzhihefenbianlv。qici,dangmianduishengwuyangpindengdianzishuminganyangpinshi,tongguozengjiazhuliushijianlaigaishantuxiangdexinzaobidezuofakenengdaozhiyangpinpiaoyi,wuranhesunshang。
基ji於yu軟ruan件jian的de技ji術shu可ke以yi提ti供gong一yi種zhong提ti高gao分fen辨bian率lv的de策ce略lve,這zhe種zhong方fang法fa降jiang低di了le對dui硬ying件jian和he成cheng本ben的de要yao求qiu,在zai未wei來lai可ke能neng會hui受shou到dao更geng廣guang泛fan的de關guan注zhu。此ci外wai,算suan法fa的de進jin步bu和he計ji算suan能neng力li的de大da幅fu提ti高gao,基ji於yu軟ruan件jian的de方fang法fa也ye比bi過guo去qu更geng為wei實shi用yong。
zaidianziguangxuezhong,lixiangwudianchicunyinyanshejiqitaxiangchadecunzaierkuozhan,zaikaolvdaodianzishuyuyangpinzuoyonghougezhongxinhaoyichuhoudekongjianfenbu,zhexieyinsudaozhixinhaodianzifenbuzaiyigejiaoguangdefanwei,erbuzaidanchunfanyingjuyudexinxi。dangxinhaodianzidekongjianfenbuyuanchaochuyangpinxiangsudaxiao,zhehuidaozhituxiangzhongyanzhongdexiangsuzhongdiehemohu。
從光學和信息論的角度看,這些造成模糊的因素可以被視為點擴散函數(Point spread function,PSF)。當相平麵沒有任何樣品時,PSF可以被認為是垂直於電子束軸的聚焦麵上電子的空間分布;當測試樣品時,再將形貌因素、信號電子的溢出區和空間分布考慮進去,得到電子束的空間分布曲線。所以PSF跟電子光學係統和樣品都有關。
理想的PSF應該盡可能小,但現實中的成像係統具有不理想的PSF,huidaozhishicetuxiangshizhenhuomohu。shicetuxiangkebeishiweizhenshituxianghediankuosanhanshudejuanji。ruguonenghuozhidiankuosanhanshuheshicedetuxiang,tongguoqujuanjikeyihaiyuanqingxidezhenshituxiang。zhegeguochengyebeichengweituxiangxiufu(Image restoration)。但是點擴散函數測量難度較高,反卷積會增加噪聲和偽影。
隨sui著zhe對dui圖tu像xiang修xiu複fu算suan法fa研yan究jiu的de深shen入ru和he計ji算suan能neng力li的de增zeng強qiang,在zai電dian鏡jing圖tu像xiang修xiu複fu上shang也ye出chu現xian了le很hen多duo新xin的de機ji器qi學xue習xi算suan法fa。有you些xie文wen獻xian對dui比bi和he評ping估gu了le近jin年nian來lai的de各ge種zhong電dian鏡jing圖tu像xiang修xiu複fu算suan法fa,認ren為wei圖tu像xiang中zhong的de噪zao聲sheng和he模mo糊hu通tong過guo合he適shi的de算suan法fa處chu理li是shi可ke測ce量liang、可消除的。大部分方法需要測量或估算PSF,不少文獻給出了PSE的測量方法。然後結合算法如維納濾波、貝葉斯方法等對圖像進行修複。
PSFfangfajiehebeiyesifangfakeyizairuihuatuxiangdetongshibuyinruweixiang。tuxiangdexiufujiangdilechengxiangduishubandeyaoqiu,dashubanyekeyixingchengqingxidetuxiang。tongguotuxiangxiufu,tanmoshangjinnamikelizaidijiasudianyafeijiansumoshishi,keyishixianjiansumoshihuozhegaojiasudianyadetupianxiaoguo。
PSF並結合去卷積的方法,提高各種類型電鏡的背散射電子、二er次ci電dian子zi和he透tou射she電dian子zi圖tu像xiang的de分fen辨bian率lv和he質zhi量liang,同tong時shi還hai能neng夠gou將jiang像xiang散san和he離li焦jiao的de圖tu像xiang進jin行xing修xiu複fu。加jia之zhi電dian鏡jing圖tu像xiang是shi數shu字zi化hua形xing式shi處chu理li和he存cun儲chu的de,可ke以yi選xuan擇ze數shu字zi圖tu像xiang處chu理li技ji術shu降jiang低di噪zao聲sheng。
在某些條件下,光鏡和透射電鏡的PSF受影響因素較少,可以較簡單地從成像過程的物理定律中算出。但是由電子在樣品內部的多次散射,在西安掃描電鏡中zhong確que定ding點dian擴kuo展zhan函han數shu的de困kun難nan還hai很hen大da。文wen獻xian中zhong的de成cheng功gong應ying用yong還hai較jiao少shao地di局ju限xian在zai形xing貌mao和he成cheng分fen較jiao簡jian單dan的de樣yang品pin中zhong。而er且qie,現xian在zai圖tu像xiang修xiu複fu的de應ying用yong案an例li還hai較jiao少shao,修xiu複fu的de方fang法fa較jiao繁fan瑣suo,算suan法fa還hai有you很hen大da提ti升sheng空kong間jian。
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