阿贝成像原理 阿贝成像原理将成像过程分为两步： 第一步“分频”；第二步“合成”. 透镜的成像作用可以分为两个过程： 第一个过程是平行电子束遭到物的散射作用而分裂成为各级 衍射谱，即由物变换到衍射的过程；（一次傅里叶变换） 第二个过程是各级衍射谱经过干涉重新在像平面上会聚成诸 像点，即由衍射重新变换到物（像是放大了的物）的过程。 (逆傅里叶变换) 晶体对于电子束就是一个三维光栅
透镜的成像作用可以分为两个过程： 第一个过程是平行电子束遭到物的散射作用而分裂成为各级 衍射谱，即由物变换到衍射的过程；（一次傅里叶变换） 第二个过程是各级衍射谱经过干涉重新在像平面上会聚成诸 像点，即由衍射重新变换到物(像是放大了的物)的过程。 （逆傅里叶变换） 晶体对于电子束就是一个三维光栅。 阿贝成像原理将成像过程分为两步: 第一步“分频”； 第二步“合成”. 阿贝成像原理
成像系统中的信息传递过程 成像过程就是传递函数对样品出射波的调制 不同的散射角被定义成空间频率 高频通道 Inverse FT 样品 物平面上的样品射出波 低频通道 像平面上的物波 像记录 高频通道 输入 输出 (k) '(k)=Tk)k) 1)样品出射波可以分解为不同空间频率的子波，各个子波在成像系统中独立传播 2)图像由透镜调制后的各个子波合成得到 3)图像质量取决于收集到的子波数目和透镜对各子波传递质量
成像系统中的信息传递过程 成像过程就是传递函数对样品出射波的调制 高频通道 低频通道 高频通道 物 平 面 上 的 样 品 射 出 波 像 平 面 上 的 物 波 输入 输出 不同的散射角被定义成空间频率 k 'k T kk FT Inverse FT 样 品 像 记 录 1）样品出射波可以分解为不同空间频率的子波，各个子波在成像系统中独立传播 2）图像由透镜调制后的各个子波合成得到 3）图像质量取决于收集到的子波数目和透镜对各子波传递质量
成像系统中的信息传递过程 样品透射函数 用样品透射函数(x,y)描述样品对入射电子波的散射 g(x,y)=A(x,y)exp io,(x,y) 式中，A化，y)是振幅，且A化，y)=1为单一值；p化，y)是相 位，样品足够薄时，有 p≈o∫V(x,y,z)dz=o(x,y) 式中，σ=元/2E为相互作用常数。上式表明，总的相位移动 仅依赖于晶体的势函数化，y,)。忽略极小的吸收效应，则 g(x,y)=1+iov(x,y) 这就是弱相位体近似，弱相位体近似表明， 对于非常薄的 样品，透射函数与晶体的投影势呈线性关系，且仅考虑晶 18 体沿z方向的二维投影势'VX,y)
18 • 样品透射函数 用样品透射函数q(x,y) 描述样品对入射电子波的散射 q(x, y) = A(x, y)exp[iφt (x, y)] 式中，A(x, y)是振幅，且 A(x, y) = 1为单一值； φt (x, y)是相 位，样品足够薄时，有 式中， = /E为相互作用常数。上式表明，总的相位移动 仅依赖于晶体的势函数V(x, y, z)。忽略极小的吸收效应，则 q(x, y) = 1 + i Vt (x, y) 这就是弱相位体近似， 弱相位体近似表明， 对于非常薄的 样品， 透射函数与晶体的投影势呈线性关系， 且仅考虑晶 体沿z方向的二维投影势Vt (x, y) V(x, y,z)dz V (x, y) t 成像系统中的信息传递过程
成像系统中的信息传递过程 ·衬度传递函数 电子波经过物镜在其背焦面上形成衍射花样的过程，可用衬 度传递函数表示 A(u)=R(u)explix(g]B(g)C(8) 式中，g是倒易矢量；R是物镜光阑函数；B和C分别是照明 束发散度和色差效应引起的衰减包络函数；x是相位差 2W0)=π4f九g2+0.5πC,23g4 物镜球差系数C,和离焦量△f是影响sinX的两个主要因素 19
19 • 衬度传递函数 电子波经过物镜在其背焦面上形成衍射花样的过程，可用衬 度传递函数表示 A(u) = R(u) exp[i(g)] B(g) C( g ) 式中, g 是倒易矢量； R是物镜光阑函数；B和C分别是照明 束发散度和色差效应引起的衰减包络函数； 是相位差 (u) = f g 2 + 0.5Cs 3g 4 物镜球差系数Cs和离焦量f 是影响sin的两个主要因素 成像系统中的信息传递过程
成像系统中的信息传递过程 ·相位衬度 I(x)=|φ(x)2=1+2ecos2πgx·sinX(8g) 什 ↑ crystal lens if sinx(0g)=1 I(x)=1+2ec0S2πgx s potential in the crystal g:reciprocal lattice vector siy能否在倒易空间一个较宽的范围内接近于-1，是成像最 佳与否的关键条件
20 • 相位衬度 成像系统中的信息传递过程 sin 能否在倒易空间一个较宽的范围内接近于1，是成像最 佳与否的关键条件