基于电子束剪切干涉的PIE成像技术研究∗

李元杰 何小亮 孔艳 王绶玙 刘诚† 朱健强

1)(江南大学理学院光电信息科学与工程系,无锡 214122)

2)(中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800)

基于电子束剪切干涉的PIE成像技术研究∗

李元杰1)何小亮2)孔艳1)王绶玙1)刘诚1)2)†朱健强2)

1)(江南大学理学院光电信息科学与工程系,无锡 214122)

2)(中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800)

(2016年12月16日收到;2017年5月2日收到修改稿)

提出了基于Möllenstedt电子双棱镜的电压扫描剪切干涉全场ptychographic iterative engine(PIE)显微成像技术.从低到高逐步改变电子双棱镜的电压,并同时记录所形成的剪切干涉条纹,待测样品透射电子束的强度和相位分布就可以用PIE算法得以快速重建,而且双棱镜的方向、位置和实际电场强度分布等诸多实验中不可避免地偏差都可以在迭代过程中自动得以更正.所提技术能够克服现阶段用电子束进行PIE成像的诸多技术困扰,从而有望推动PIE技术在电子显微成像领域的发展和应用.

Möllenstedt双棱镜,相干衍射成像,相位恢复,电子束干涉

1 引 言

在高分辨显微成像领域,为了达到理想的空间分辨率,样品需足够薄以尽可能地避免离焦像所造成的干扰,但样品厚度变小将大大降低其对光的吸收作用,从而导致强度成像对比度的急剧下降.透射光的相位由于和样品的吸收没有直接关系,相位像的对比度往往可比强度像的对比度高出一个数量级以上.例如,X射线成像的吸收横截面对应于原子的吸收系数µ,其相移横截面可以定义为p=reλ(Z+f1),其中……