[发明专利]使用直接检测传感器的电子能量损失光谱仪

权利要求书

1.一种电子能量损失光谱仪，包括：一个在计算模式下运行的直接检测传感器，直接曝光于源自样本的电子光谱，所述光谱沿着色散轴和非色散轴投影在两个维度上；及一个传感器处理器从所述直接检测传感器接收代表所述二维电子光谱的传感器读出数帧，其中所述非色散轴代表所述光谱的展开并且不传输所述样本的位置信息，其中所述传感器处理器用于将传感器读出数帧转换为一维光谱，且其中所述传感器处理器输出所述一维电子光谱至计算机。

2.根据权利要求1所述电子能量损失光谱仪，进一步包括：一个高速快门；及一个控制器，其中所述控制器集成了所述高速快门的操作与所述直接检测传感器的读出时间。

3.根据权利要求2所述电子能量损失光谱仪，其中所述控制器设置用于通过在所述高速快门控制的对各传感器读出数帧的曝光的条件下将所述电子光谱曝光于所述直接检测传感器中获得多个传感器读出数帧，其中将所述多个传感器读出数帧结合。

4.根据权利要求3所述电子能量损失光谱仪，其中所述控制器设置用于获得所述多个传感器读出数帧，因此所述多个传感器读出数帧包括通过将所述直接检测传感器曝光第一曝光时间而形成的至少一个传感器读出数帧和通过将所述直接检测传感器曝光不同于所述第一曝光时间的第二曝光时间而形成的至少一个附加传感器读出数帧。

5.根据权利要求4所述电子能量损失光谱仪，其中所述传感器处理器配置用于将所述多个传感器读出数帧结合形成一维光谱。

6.根据权利要求2所述电子能量损失光谱仪，进一步包括一个具有漂流管电压的漂流管，其中所述控制器配置用于将所述漂流管电压的控制与所述直接检测传感器的所述读出时间相结合。

7.根据权利要求6所述电子能量损失光谱仪，其中所述控制器进一步配置用于将所述高速快门的控制与所述漂流管电压的控制相结合。

8.根据权利要求7所述电子能量损失光谱仪，其中所述控制器配置用于：获得第一漂流管电压下的第一个多个传感器读出数帧，包括通过将所述直接检测传感器曝光第一曝光时间而形成的至少一个第一传感器读出数帧和通过将所述直接检测传感器曝光不同于所述第一曝光时间的第二曝光时间而形成的至少一个第二传感器读出数帧；及获得第二漂流管电压下的第二个多个传感器读出数帧，包括通过将所述直接检测传感器曝光所述第一曝光时间而形成的至少一个第三传感器读出数帧和通过将所述直接检测传感器曝光所述第二曝光时间而形成的至少一个第四个传感器读出数帧。

9.根据权利要求6所述电子能量损失光谱仪，进一步包括通过像素前置信号控制的扫描控制电子设备，其中所述控制器进一步配置用于将所述像素前置信号的控制与所述直接检测传感器的所述读出时间相结合。

10.一种制备电子能量损失光谱仪的方法，包括：将在计算模式下运行的直接检测传感器曝光于源自样本的电子光谱,所述光谱沿着色散轴和非色散轴投影在两个维度上的电子光谱下，其中所述非色散轴代表所述电子光谱并且不传输所述样本的位置信息，从所述直接检测器传感器接收代表所述二维电子光谱的传感器读出数帧；将所述传感器读出数帧转换为一维光谱；及将所述一维光谱传送至主机。

11.根据权利要求10所述方法，进一步包括：使用高速快门来将所述直接检测传感器的读出时间与所述曝光控制相结合。

12.根据权利要求11所述方法，进一步包括：通过将所述直接检测传感器曝光于电子光谱下获得多个传感器读出数帧，其中所述高速快门控制每次曝光；及将所述多个传感器读出数帧结合。