电子压缩感知超快成像装置及制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电子压缩感知超快成像装置及制备方法，属于超快电子显微成像领域，装置包括：依次设置且密封连接的电子枪、测量腔、扫描腔和电子成像记录单元，以及样品架和扫描极板；金属掩模板，位于扫描腔内且介于样品架和扫描极板之间，包括采用伪随机二值矩阵分布的镂空像元和非镂空像元，非镂空像元中各处均连通；电子枪产生电子束并射入样品表面，以生成包含样品结构信息的电子斑；部分电子斑通过镂空像元输出，其余电子斑被非镂空像元阻挡，以对电子斑编码；编码后的电子斑经扫描极板偏转后，在电子成像记录单元中成像；记录的电子斑解码后得到含时间分辨的动态图像。可单次成像获取电子显微成像领域中非可逆过程的超快动态图像信息。超快动态图像信息。超快动态图像信息。

【技术实现步骤摘要】
电子压缩感知超快成像装置及制备方法


[0001]本专利技术属于超快电子显微成像领域，更具体地，涉及一种电子压缩感知超快成像装置及制备方法。

技术介绍

[0002]在超快成像领域，尤其是光学超快成像领域，压缩感知超快成像技术可实现单次脉冲辐照下对二维空间的超快现象进行高时间分辨成像。压缩感知超快成像技术是用光学方法观测不可逆的瞬态过程，但是，光学方法中成像光场的波长一般为可见光，其空间分辨能力受衍射效应的影响存在阿贝极限，为百纳米量级。
[0003]在超快电子显微成像领域的技术中，如超快电子衍射和超快电子显微镜中，脉冲的电子信号直接作用于发生瞬态过程的样品上，而后通过电子成像设备记录具有时间分辨的且有二维空间分布的电子图像信息。为了减少脉冲电子束中因电子间库伦排斥作用而导致的脉宽展宽，在没有脉冲压缩的条件下需要大幅减少每个电子束脉冲中的电子数目，一般为103个甚至更少；然而，为了获得一幅信噪比高的电子显微图像通常需要累积至少106个电子，因此超快电子显微成像中大量采用“频闪”模式成像，这就要求所观测样品在受泵浦光激发后的过程是可逆的。条纹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子压缩感知超快成像装置，其特征在于，包括：依次设置且密封连接的电子枪(1)、测量腔(2)、扫描腔(3)和电子成像记录单元(4)，以及用于放置样品的一端位于所述测量腔(2)内的样品架(5)，和位于所述扫描腔(3)内的扫描极板(61)，还包括：金属掩模板(7)，位于所述扫描腔(3)内，且介于所述样品架(5)和所述扫描极板(61)之间，包括采用伪随机二值矩阵分布的镂空像元和非镂空像元，所述非镂空像元中的各处均连通；所述电子枪(1)用于产生电子束并射入样品表面，以生成包含样品结构信息的电子斑；部分电子斑通过所述镂空像元后输出，其余电子斑被所述非镂空像元阻挡，以对所述电子斑进行编码；编码后的电子斑经所述扫描极板(61)偏转后，在所述电子成像记录单元(4)中成像。2.如权利要求1所述的电子压缩感知超快成像装置，其特征在于，还包括扫描单元(6)，所述扫描单元(6)包括依次连接的数字延时发生器(62)、扫描电路(63)和所述扫描极板(61)，所述扫描电路(63)为条纹相机扫描电路；所述数字延时发生器(62)用于对外部触发信号进行延时；所述扫描电路(63)基于延时后的触发信号生成脉冲时变电压；所述扫描极板(61)加载所述脉冲时变电压，以将编码后的电子斑偏转到所述电子成像记录单元(4)的不同位置。3.如权利要求2所述的电子压缩感知超快成像装置，其特征在于，还包括激励光传输单元(81)和泵浦光传输单元(82)；所述激励光传输单元(81)用于将外部激励光传输至所述电子枪(1)的光电阴极，以激励所述光电阴极发射电子束；所述泵浦光传输单元(82)用于将外部泵浦光传输至所述样品表面，以激发所述样品在所述电子束的作用下生成所述电子斑，其中，所述外部泵浦光包括激光器直接输出的基频光以及利用所述基频光产生的其他波长的泵浦信号，所述外部激励光、所述外部泵浦光以及所述外部触发信号同步。4.如权利要求1所述的电子压缩感知超快成像装置，其特征在于，所述样品架(5)中设置有多个维度的平移轴和/或旋转轴，用于平移和/或旋转所述样品；和/或，所述样品架(5)中用于放置样品的一端设置有加热模块和冷却模块，分别用于加热和冷却所述样...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁文锡，胡春龙，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：