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球差校正掃描透射電子顯微鏡(STEM)數(shù)據(jù)處理步驟
來源: 時(shí)間:2024-08-02 13:54:58 瀏覽:2536次

球差校正掃描透射電子顯微鏡(STEM)數(shù)據(jù)處理步驟


掃描透射電子顯微鏡(STEM)是一種強(qiáng)大的顯微分析技術(shù),廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域。球差校正STEM技術(shù)的出現(xiàn),進(jìn)一步提高了STEM的分辨率和圖像質(zhì)量。掌握球差STEM數(shù)據(jù)處理步驟,有助于充分發(fā)揮這一技術(shù)的優(yōu)勢,為科學(xué)研究提供有力支持。在實(shí)際操作過程中,需注意細(xì)節(jié)處理,確保獲得高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

球差STEM

一、球差校正原理

球差是光學(xué)系統(tǒng)的一種像差,會(huì)導(dǎo)致圖像分辨率降低。球差校正技術(shù)通過對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,減小球差對(duì)圖像質(zhì)量的影響。球差校正STEM通過在探測器下方加入一個(gè)球差校正器,使電子束在通過樣品時(shí)具有更高的平行度,從而提高圖像分辨率。


二、球差STEM數(shù)據(jù)處理步驟

1. 數(shù)據(jù)采集

在球差校正STEM實(shí)驗(yàn)中,首先需要調(diào)整顯微鏡參數(shù),確保獲得高質(zhì)量的原始數(shù)據(jù)。主要包括調(diào)整電子束流、工作距離、探測器角度等。數(shù)據(jù)采集過程中,需保持樣品和光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

2. 數(shù)據(jù)預(yù)處理

1)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行解包(Unwrap)處理,將探測器采集到的環(huán)形暗場(HAADF)和環(huán)形明場(ABF)圖像展開為二維矩陣。

2)對(duì)解包后的數(shù)據(jù)進(jìn)行背景校正,去除探測器噪聲和樣品背景。

3)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理,消除電子束流波動(dòng)等因素的影響。

3. 球差校正

1)提取探測器收集到的球差信息,通過球差校正算法對(duì)圖像進(jìn)行校正。

2)根據(jù)校正后的球差信息,調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)參數(shù),優(yōu)化電子束斑形狀。

3)重復(fù)球差校正步驟,直至獲得滿意的圖像質(zhì)量。

4. 圖像重構(gòu)

1)對(duì)校正后的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重構(gòu),得到高分辨率STEM圖像。

2)根據(jù)需要,對(duì)重構(gòu)后的圖像進(jìn)行濾波、增強(qiáng)等處理,提高圖像可視性。

5. 數(shù)據(jù)分析

1)提取圖像中的特征信息,如晶格結(jié)構(gòu)、原子排列等。

2)結(jié)合其他分析手段,如能譜分析EDS)、電子能量損失譜EELS)等,對(duì)樣品進(jìn)行綜合分析。

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