【技术实现步骤摘要】
本申请涉及材料结构分析与检测，特别涉及一种消减热漫散射和非弹性散射的扫描透射衍射方法及装置。
技术介绍
1、相关技术中，四维扫描透射衍射技术是一种用于研究材料内部结构变化的高分辨率成像方法，叠层成像是一种基于四维扫描透射衍射信息的相位恢复技术，可以对物体内部不同组分、结构和形貌进行非破坏性观察，具有较高的空间分辨率、相位精度和剂量效率。
2、然而，相关技术中，在已有的叠层成像的重构算法中，前向传播过程缺少对热漫散射和非弹性散射的精确描述，无法完备地描述前向传播的物理过程，导致重构过程中的计算衍射图与实验衍射图存在较大的误差，限制了叠层成像的重构质量和应用范围，降低了结构分析精度和叠层重构效率，亟待改进。
技术实现思路
1、本申请提供一种消减热漫散射和非弹性散射的扫描透射衍射方法及装置，以解决相关技术中，由于热漫散射和非弹性散射对叠层成像技术的影响，导致重构过程存在误差，降低了结构分析精度和厚样品的叠层重构效率等问题。
2、本申请第一方面实施例提供一种消减热漫散射和非弹性散射的扫描透射衍射方法，包括以下步骤：采集二维样品平面内规律排列或随机分布的扫描点的会聚束衍射信息，并根据所述会聚束衍射信息得到包含有扫描位置和扫描位置对应衍射信息的实验数据；根据所述实验数据计算位置平均的会聚束衍射，并在所述实验数据中每个扫描位置减去所述会聚束衍射，得到数据集；在四维扫描透射衍射分析或叠层成像的重构过程中，减去所述会聚束衍射，使得利用所述数据集进行分析或重构，获得样品的结构信
3、可选地，在本申请的一个实施例中，所述实验数据包括加速能量、会聚半角、扫描步长和欠焦量中的至少一项。
4、可选地，在本申请的一个实施例中，所述在四维扫描透射衍射分析或叠层成像的重构过程中，减去所述会聚束衍射，使得利用所述数据集进行分析或重构，获得样品的结构信息，以消减实验数据中热漫散射和非弹性散射的贡献，包括：计算正向传播过程模拟数据和所述数据集的损失函数；求解所述损失函数关于优化参数的梯度；根据所述梯度优化物函数、电子束函数和其他至少一个目标待优化参数，直至满足预设迭代终止条件，得到最终物函数和最终电子束函数。
5、可选地，在本申请的一个实施例中，在计算所述正向传播过程模拟数据和所述数据集的损失函数之前，还包括：初始化所述物函数和所述电子束函数；根据所述物函数和所述电子束函数计算所述模拟数据。
6、本申请第二方面实施例提供一种消减热漫散射和非弹性散射的扫描透射衍射装置，包括：采集模块，用于采集二维样品平面内规律排列或随机分布的扫描点的会聚束衍射信息，并根据所述会聚束衍射信息得到包含有扫描位置和扫描位置对应衍射信息的实验数据；第一计算模块，用于根据所述实验数据计算位置平均的会聚束衍射，并在所述实验数据中每个扫描位置减去所述会聚束衍射，得到数据集；重构模块，用于在四维扫描透射衍射分析或叠层成像的重构过程中，减去所述会聚束衍射，使得利用所述数据集进行分析或重构，获得样品的结构信息，以消减实验数据中热漫散射和非弹性散射的贡献。
7、可选地，在本申请的一个实施例中，所述实验数据包括加速能量、会聚半角、扫描步长和欠焦量中的至少一项。
8、可选地，在本申请的一个实施例中，所述重构模块包括：计算单元，用于计算正向传播过程模拟数据和所述数据集的损失函数；求解单元，用于求解所述损失函数关于优化参数的梯度；优化单元，用于根据所述梯度优化物函数、电子束函数和其他至少一个目标待优化参数，直至满足预设迭代终止条件，得到最终物函数和最终电子束函数。
9、可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：初始化模块，用于初始化所述物函数和所述电子束函数；第二计算模块，用于根据所述物函数和所述电子束函数计算所述模拟数据。
10、申请第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的消减热漫散射和非弹性散射的扫描透射衍射方法。
11、本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的消减热漫散射和非弹性散射的扫描透射衍射方法。
12、本申请实施例可以对采集到的实验衍射图进行预处理，包括但不限于扣除位置平均的衍射图，或者在实验衍射图与叠层成像重构算法的计算衍射图中都扣除位置平均的衍射图，从而进行分析或重构，获得样品的结构信息，有效消减热漫散射和非弹性散射对叠层成像技术的影响，提高了叠层成像精度的同时，提高收敛速度和更大的样品厚度容忍度。由此，解决了相关技术中，由于热漫散射和非弹性散射对叠层成像技术的影响，导致重构过程存在误差，降低了结构分析精度和厚样品的叠层重构效率等问题。由此，解决了相关技术中，由于热漫散射和非弹性散射对叠层成像技术的影响，导致重构过程存在误差，降低了结构分析精度和厚样品的叠层重构效率等问题。
13、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
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1.一种消减热漫散射和非弹性散射的扫描透射衍射方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实验数据包括加速能量、会聚半角、扫描步长和欠焦量中的至少一项。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在四维扫描透射衍射分析或叠层成像的重构过程中，减去所述会聚束衍射，使得利用所述数据集进行分析或重构，获得样品的结构信息，以消减实验数据中热漫散射和非弹性散射的贡献，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在计算所述正向传播过程模拟数据和所述数据集的损失函数之前，还包括：
5.一种消减热漫散射和非弹性散射的扫描透射衍射装置，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述实验数据包括加速能量、会聚半角、扫描步长和欠焦量中的至少一项。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述重构模块包括：
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-4任一项所述的消减热漫散射和非弹性散射的扫描透射衍射方法。
...【技术特征摘要】
1.一种消减热漫散射和非弹性散射的扫描透射衍射方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实验数据包括加速能量、会聚半角、扫描步长和欠焦量中的至少一项。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在四维扫描透射衍射分析或叠层成像的重构过程中，减去所述会聚束衍射，使得利用所述数据集进行分析或重构，获得样品的结构信息，以消减实验数据中热漫散射和非弹性散射的贡献，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在计算所述正向传播过程模拟数据和所述数据集的损失函数之前，还包括：
5.一种消减热漫散射和非弹性散射的扫描透射衍射装置，其特征在于，包括：
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