关键: > S波与D波分离,使之位于物镜背焦 面不同位置 使$波移相和减幅来获得像平面上 物体和背景的最大振幅差 环形光阑和相位板(涂了吸收光的 金属薄膜) -Phase- c: Frits Zernike(1888-1966) Nobel Prize in Physics 1953 >S波的相位提前 Positive Vectors POS π/2,即S波与D波 +入 反相位,相消干涉, 正相位衬度 >S波的相位推迟 m/2,即S波与D波 Phase Plates Brightfield Images 同相位,相长干涉, Negative NEG 负相位衬度 >同时降低S波的振 幅使之更接近D波 振幅,这样叠加后 P波与S波的振幅有 Figure 6 明显差异。 16
16 Frits Zernike (1888-1966) Nobel Prize in Physics 1953 S波的相位提前 π/2,即S波与D波 反相位,相消干涉, 正相位衬度 S波的相位推迟 π/2,即S波与D波 同相位,相长干涉, 负相位衬度 同时降低S波的振 幅使之更接近D波 振幅,这样叠加后 P波与S波的振幅有 明显差异。 关键: S波与D波分离,使之位于物镜背焦 面不同位置 使S波移相和减幅来获得像平面上 物体和背景的最大振幅差 环形光阑和相位板(涂了吸收光的 金属薄膜)
阿贝成像原理 。 阿贝成像原理:物是一系列不同空间频率的集合,入射光经物平面发生衍射,在 透镜焦面(频谱面)上形成一系列衍射光斑,各衍射光斑发出的球面次波在相面 上相干叠加,形成像。 由阿贝的观点来看,许多成像光学仪器就是一个低通滤波器,物平面包含从低频 到高频的信息,透镜口径限制了高频信息通过,只许一定的低频通过,因此,丢失了 高频信息的光束再合成,图象的细节变模糊。孔径越大,丢失的信息越少,图象 越清晰。 I3 I 物平面 后焦面 成像面
阿贝成像原理 物平面 后焦面 成像面 O 1O2 O3 I3 I2 I1 G O -G • 阿贝成像原理: 物是一系列不同空间频率的集合,入射光经物平面发生衍射,在 透镜焦面(频谱面)上形成一系列衍射光斑,各衍射光斑发出的球面次波在相面 上相干叠加,形成像。 由阿贝的观点来看,许多成像光学仪器就是一个低通滤波器,物平面包含从低频 到高频的信息,透镜口径限制了高频信息通过,只许一定的低频通过,因此,丢失了 高频信息的光束再合成,图象的细节变模糊。孔径越大,丢失的信息越少,图象 越清晰
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。 (一次傅里叶变换) 晶体对于电子束就是一个三围光栅
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。 (一次傅里叶变换) 晶体对于电子束就是一个三围光栅。 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
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 Tkk 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
电子散射与傅里叶变换 晶体试样散射电子,在物镜的后 焦面形成衍射花样,以及在物镜的像 平面形成电子显微像,这两个过程在 数学上都可以用傅里叶变换来表述 从试样上的(x,y)点到距离r的(s, 图1,3电子散射示意图 的能声花kee加水as-h小 其中c'=cexplikr)/rn,u=s/n, v=t/Ar 试样q(x,y)作用使入射波的振幅和相位都发生改变,以上近似成 立的条件是观察距离远大于试样大小(Fraunhofer diffraction),即 R<<y,则有: r=[R2+(x-s护+0-2≈-5x/,-y/
电子散射与傅里叶变换 晶体试样散射电子,在物镜的后 焦面形成衍射花样,以及在物镜的像 平面形成电子显微像,这两个过程在 数学上都可以用傅里叶变换来表述。 从试样上的(x,y)点到距离r的(s, t)点的散射振幅表示为: 0 0 0 0 c c exp ikr / r , u s / r , v t / r dxdy c q x, y exp 2 i u x v y dxdy r exp ikr s,t c q x, y 其 中 试样q(x,y)作用使入射波的振幅和相位都发生改变,以上近似成 立的条件是观察距离远大于试样大小(Fraunhofer diffraction),即 R<<x,y,则有: 0 0 0 1 / 2 2 2 2 r R x s y t r s x / r t y / r