一种实现低电子剂量高分辨成像的光阑、装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种实现低电子剂量高分辨成像的光阑、装置及方法，属于显微成像领域。针对现有技术中由于某些对电子较为敏感的样品在荷电粒子束流剂量较大的情况下会受到严重的辐照损伤而影响观测，而减小光阑孔径会导致荷电粒子束流会聚角减小而降低成荷电粒子束流像分辨率的问题，本发明专利技术提供了一种实现低电子剂量高分辨成像的光阑、装置及方法，该装置包括依次设置的电子束发射枪、会聚镜、会聚镜光阑、扫描控制装置和探测器，通过会聚镜光阑的光线经过样品形成衍射图样，通过基于实现低电子剂量高分辨成像装置的成像方法重构出高分辨率图像，在不影响观测分辨率的前提下减少相同时间内辐照到样品的电子剂量，实现低电子剂量高分辨率的成像效果。

A diaphragm, device and method for low electron dose and high resolution imaging

【技术实现步骤摘要】
一种实现低电子剂量高分辨成像的光阑、装置及方法
本专利技术涉及显微成像领域，更具体地说，涉及一种实现低电子剂量高分辨成像的光阑、装置及方法。
技术介绍
扫描透射电子显微镜(STEM,ScanTransmissionElectronMicroscope)的扫描透射成像与一般的平行电子束透射电子显微成像不同，在扫描透射电子显微镜中，从场发射型电子枪中发出的相干电子束经过加速管的高电压加速，再经过聚光镜和物镜前端磁场的会聚作用以及光阑，在试样上形成尺寸极小的束斑，通过控制偏移线圈来控制电子束斑在试样上逐点移动，从而对试样进行扫描。在试样下方放置有一定内环孔径的环形探测器，在逐点扫描的每个点时，探测器同步接受透过试样的电子，将所在扫描位置接受到的电信号转化为电流强度记录下来，在试样上扫描的每一点与所记录的电流强度相对应，最后将电流强度的记录输出就得到扫描透射电子所成的像。在会聚电子束与试样作用后会产生散射电子，包括弹性散射和非弹性散射，在试样下方的不同角度范围内收集到的电子信号是不同的，利用不同位置的探测器，可选择收集高角度散射电子所成的高角环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现低电子剂量高分辨成像的光阑，其特征在于：会聚镜光阑(3)上有透光区域，透光区域的实际面积小于以透光区域最大外径所形成的圆形面积。/n

【技术特征摘要】
1.一种实现低电子剂量高分辨成像的光阑，其特征在于：会聚镜光阑(3)上有透光区域，透光区域的实际面积小于以透光区域最大外径所形成的圆形面积。


2.根据权利要求1所述的实现低电子剂量高分辨成像的装置，其特征在于：所述会聚镜光阑(3)上的透光区域包括中间设置有挡板的圆孔、一圈链状的圆孔或若干个环形组成的同心圆环。


3.根据权利要求2所述的实现低电子剂量高分辨成像的装置，其特征在于：所述挡板的形状为圆形、多边形或不规则图形。


4.一种实现低电子剂量高分辨成像的装置，其特征在于，包括依次设置的：
电子束发射枪(1)，用于发射经过加速电压加速的荷电粒子束流；
会聚镜(2)，用于会聚电子束发射枪(1)发射的荷电粒子束流；
包括权利要求1-2任一所述的会聚镜光阑(3)，用于对被会聚镜(2)会聚的荷电粒子束流的会聚角以及内部某些荷电粒子进行限制，并传播到样品(4)上得到相应的探针；
扫描控制装置(5)，用于控制荷电粒子束流在样品(4)上的逐行逐列二维扫描；
探测器(6)，用于接收荷电粒子束流经过样品(4)后生成的图样。


5.一种基于权利要求4的实现低电子剂量高分辨成像装置的成像方法，其特征在于，包括以下步骤：
Ⅰ、通过会聚镜(2)将电子束发射枪(1)发射的荷电粒子束流会聚；
Ⅱ、会聚焦光阑(3)对被会聚镜(2)会聚的荷电粒子束流的会聚角以及内部某些荷电粒子进行限制，并传播到样品上得到相应的探针；
Ⅲ、通过扫描控制装置(5)对探针进行二维移动来对样品(4)进行逐点扫描，在探测器(6)上形成衍射图样；
Ⅳ、对探测器(6)接收的衍射图样进行叠层成像算法计算，重构样品(4)的图像。


6.根据权利要求5所述的实现低电子剂量高分辨成像的方法，其特征在于，所述步骤Ⅳ中的叠层成像算法包括以下步骤：
a、计算出射波函数：记物面为(x,y)平面，物函数为O(x,y)，探针函数为P(x,y)，设依次采集到的衍射图样顺序为s(k...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，严宇杰，宋佳美，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32