具有多束和后探测图像校正的扫描透射电子显微镜制造技术

实施例针对一种用于生成样品的校正图像的信息处理系统。该系统包括：探测器；存储器，该存储器可通信地耦合到探测器；以及后探测图像处理器，该后探测图像处理器可通信地耦合到存储器和探测器。配置该探测器，以探测多个运动粒子的数据，其中多个运动粒子的数据对应于样品的未校正图像，并且其中未校正图像包括散焦、像散和球面像差。配置后探测图像处理器，以至少部分地根据对多个运动粒子的探测数据的处理，生成样品的校正图像。

【技术实现步骤摘要】

本公开一般地涉及在显微镜中生成高分辨率图像。更具体地说，本公开涉及用于校正电子显微镜探测到的图像中的错误的系统和方法。
技术介绍
与光显微镜不同，电子显微镜利用与样品相互作用的迅速运动的细电子束观测物体。因为电子的波长最高能够比可见光子的波长短100,000倍，所以电子显微镜具有比光显微镜高的分辨能力，并且能够揭示较小物体的结构。例如，透射电子显微镜能够实现0.50埃以上的分辨率和高达约10,000,000被的放大率。相反，典型的光显微镜因为衍射而被限制到200纳米的分辨率和低于2000倍的有效放大率。在传统的电子显微镜配置中，电子由电子源发出。当电子从电子源通过高真空室运动时，电子由一系列电磁透镜聚焦成束并保持。该束中的电子碰撞样品，并且被样品吸收、散射或者穿过样品。因为电子以各种方式穿透样品的不同区域，所以能量和/或者相位发生变化的不同数量的电子穿过这些区域。碰撞样品的电子由探测器采集，探测器有效捕获样品的图像。现有的显微镜为了有效运行，必须小心控制形成图像的照射。对于现有电子显微镜，除了保持聚焦，通常还必须操控电子束，以对在图像捕获和探测之前可能引入的像散和球面像差进行校正。为了保持聚焦并且在图像探测之前对像散和球面像差进行校正而操控束通常要求周期性的人干预来手动调节电子显微镜，可能同时要求在显微镜内提供昂贵的附加硬件和/或者软件功能。
技术实现思路
实施例针对一种用于生成样品的校正图像的信息处理系统。该系统包含：探测器；存储器，该存储器可通信地耦合到探测器；以及后探测图像处理器，该后探测图像处理器可通信地耦合到存储器和探测器。配置该探测器，以探>
测多个运动粒子的数据，其中多个运动粒子的数据对应于样品的未校正图像，并且其中未校正图像包含散焦、像散和球面像差。配置后探测图像处理器，以至少部分地根据对多个运动粒子的探测数据的处理，生成样品的校正图像。实施例针对一种用于生成样品的校正图像的信息处理系统。该系统包含：探测器；存储器，该存储器可通信地耦合到探测器；以及后探测图像处理器，该后探测图像处理器可通信地耦合到存储器和探测器。配置该系统，以执行包含如下的方法：探测器探测多个运动粒子的数据；其中多个运动粒子的数据对应于样品的未校正图像，并且其中未校正图像包含散焦、像散和球面像差。该方法还包含后探测图像处理器至少部分地根据对多个运动粒子的探测数据的处理，生成样品的校正图像。实施例还针对一种用于生成样品的校正图像的计算机程序产品。该计算机程序产品包含：非临时计算机可读存储介质，该非临时计算机可读存储介质具有嵌入的程序指令，其中该程序指令为至少一个处理器电路可读，从而使所述至少一个处理器电路执行方法。该方法包含接收多个运动粒子的数据，其中多个运动粒子的数据对应于样品的未校正图像，其中样品的未校正图像包含散焦、像散和球面像差。该方法还包含至少部分地根据对多个运动粒子的探测数据的处理，生成样品的校正图像。通过在此描述的技术实现附加特征和优点。在此详细描述其他实施例和方面。为了更好地理解，请参考该描述和附图。附图说明位于本说明书末尾的权利要求书特别指出并且清楚地要求保护被看作本公开的主题。根据下面结合附图做出的详细描述，上述以及其他特征和优点显而易见，其中：图1示出根据一个或者多个实施例的云计算节点；图2示出根据一个或者多个实施例的云计算环境；图3示出根据一个或者多个实施例的抽象模型层；图4是示出根据一个或者多个实施例的系统的简化图；图5是示出照射透明样品的聚焦电子束的简化图；图6A是示出利用单个积分探测器的稍许散焦束的简化图；图6B是示出利用位置敏感探测器的稍许散焦束的简化图；图7A是示出在没有球面像差的情况下使电子束聚焦的简化图；图7B是示出在有球面像差的情况下使电子束聚焦的简化图；图8是示出根据一个或者多个实施例的利用单个积分探测器的稍许散焦束的简化图，其中空间电子分布(即，虚拟探测器)位于样品与单个积分探测器之间；图9是示出根据一个或者多个实施例的多电子束配置的简化图；图10是根据一个或者多个实施例在对于散焦、像散和球面像差校正图像时可以使用的等式；图11是示出根据一个或者多个实施例的方法的流程图；以及图12是根据一个或者多个实施例的计算机程序产品。在所公开的实施例的附图和下面的详细描述中，对附图所示的各种元件标注3个或者4个数字参考编号。每个参考编号的最左数字对应于第一次示出其元件的图。具体实施方式现在，将参考有关图描述本公开的各种实施例。在不脱离本公开的范围内的情况下，可以设想替换实施例。请注意，在下面的描述和附图中，说明了位于元件之间的各种连接。除非另有说明，这些连接可以是直接的，也可以是间接的，并且本公开不旨在局限于该方面。因此，实体的耦合可以指直接连接或者间接连接。首先应当理解，尽管本公开包括关于云计算的详细描述，但其中记载的技术方案的实现却不限于云计算环境，而是能够结合现在已知或以后开发的任何联网的或其它类型的计算环境而实现。此外，尽管本公开包含针对透射电子显微镜的实施例，但其中记载的技术方案的实现也可以应用于其他类型的显微镜，包括基于光的显微镜，只要需要校正包括但并不局限于散焦、像散和/或者球面像差的图像分辨率缺陷。云计算是一种服务交付模式，用于对共享的可配置计算资源池进行方便、按需的网络访问。可配置计算资源是能够以最小的管理成本或与服务提供者进行最少的交互就能快速部署和释放的资源，例如可以是网络、网络带宽、服务器、处理、内存、存储、应用、虚拟机和服务。这种云模式可以包括至少五个特征、至少三个服务模型和至少四个部署模型。特征包括：按需自助式服务：云的消费者在无需与服务提供者进行人为交互的情况下能够单方面自动地按需部署诸如服务器时间和网络存储等的计算能力。广泛的网络接入：计算能力可以通过标准机制在网络上获取，这种标准机制促进了通过不同种类的瘦客户机平台或厚客户机平台(例如移动电话、膝上型电脑、个人数字助理PDA)对云的使用。资源池：提供者的计算资源被归入资源池并通过多租户(multi-tenant)模式服务于多重消费者，其中按需将不同的实体资源和虚拟资源动态地分配和再分配。一般情况下，消费者不能控制或甚至并不知晓所提供的资源的确切位置，但可以在较高抽象程度上指定位置(例如国家、州或数据中心)，因此具有位置无关性。迅速弹性：能够迅速、有弹性地(有时是自动地)部署计算能力，以实现快速扩展，并且能迅速释放来快速缩小。在消费者看来，用于部署的可用计算能力往往显得是无限的，并能在任意时候都能获取任意数量的计算能力。可测量的服务：云系统通过利用适于服务类型(例如存储、处理、带宽和活跃用户帐号)的某种抽象程度的计量能力，自动地控制和优化资源效用。可以监测、控制和报告资源使用情况，为服务提供者和消费者双方提供透明度。服务模型如下：软件即服务(SaaS)：向消费者提供的能力是使用提供者在云基础架构上运行的应用。可以通过诸如网络浏览器的瘦客户机接口(例如基于网络的电子邮件)从各种客户机设备访问应用。除了有限的特定于用户的应用配置设置外，消费者既不管理也不控制包括网络、服务器、操作系统、存储、乃至单个应用能力等的底层云基础架构。平台即服务(PaaS)：向消费者提供的能力是在云基础架构上部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生成样品的校正图像的信息处理系统，所述系统包括：探测器；存储器，可通信地耦合到所述探测器；以及后探测图像处理器，可通信地耦合到所述存储器和所述探测器；其中所述探测器配置为探测多个运动粒子的数据；其中所述多个运动粒子的数据对应于所述样品的未校正图像，所述未校正图像包括散焦、像散和球面像差；并且其中所述后探测图像处理器配置为至少部分地根据对所述多个运动粒子的探测数据的处理，生成所述样品的校正图像。

【技术特征摘要】
2015.04.10 US 14/683,6791.一种用于生成样品的校正图像的信息处理系统，所述系统包括：探测器；存储器，可通信地耦合到所述探测器；以及后探测图像处理器，可通信地耦合到所述存储器和所述探测器；其中所述探测器配置为探测多个运动粒子的数据；其中所述多个运动粒子的数据对应于所述样品的未校正图像，所述未校正图像包括散焦、像散和球面像差；并且其中所述后探测图像处理器配置为至少部分地根据对所述多个运动粒子的探测数据的处理，生成所述样品的校正图像。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述后探测图像处理器包括云计算系统的节点。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述运动粒子包括电子。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述运动粒子包括光。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述探测器包括位置敏感探测器。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述未校正图像的数据包括实空间数据。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述未校正图像的数据包括角空间数据。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述样品的校正图像包括所述样品的聚焦图像。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述样品的校正图像包括所述样品的消像散图像。10.根据权利要求1所述的系统，其中对于球面像差校正所述样品的校正图像。11.根据权利要求3所述的系统，其中所述多个电子包括多个电子束。12.根据权利要求11所述的系统，其中所述多个电子束充分地互相平行。13.根据权利要求1所述的系统，还包括：透镜系统，位于所述样品与所述探测器之间；其中所述透镜系统配置为将所述多个运动粒子的空间分布平面传送到所
\t述探测器。14.一种用于生成样品的校正图像的信息处理系统，所述系统包括：探测器；存储器，可通信地耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：RM特罗姆普，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US