[发明专利]用于高性能电子显微镜的方法

权利要求书

1.一种用于校正电子显微镜图像中的一个或多个图像像差的方法，该方法包括：

(a)获得具有一个或多个已知特性的内部参考网格样本的多个电子显微镜EM图像，所述多个电子显微镜图像是针对多个光学条件和针对多个协调的波束-图像移位获得的，其中所述多个光学条件选自多个散焦、多个z高度、多个波束倾斜、多个波束平行，及其任何组合；

(b)通过对准和运动校正所述多个EM图像来校正所述多个EM图像的样本漂移以产生EM显微照片；

(c)计算显微照片的傅立叶变换FT以产生FT图像；

(d)使用从一系列去卷积系数值中选择的一个或多个预定去卷积系数对FT图像进行去卷积，以产生去卷积的FT图像；

(e)对去卷积的FT图像应用高通滤波器，以产生经滤波的去卷积的FT图像；

(f)计算经滤波的去卷积的FT图像的逆FT以产生校正了像差的EM显微照片；

(g)确定校正了像差的EM显微照片的强度分布；

(h)计算强度分布的矩；以及

(i)使用从不同于先前迭代的一系列去卷积系数值中选择的一个或多个预定去卷积系数重复(c)-(h)，直到基于(i)中的矩的最大化确定一个或多个最优去卷积系数。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

(j)使用在(i)中获得的所述一个或多个最优去卷积系数和(a)中使用的所述多个光学条件和所述多个协调的波束-图像移位的内核规范相关分析KCCA来确定为成像区域中的每个点预测像差的像差校正函数。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

(k)获得校准检查网格样本的一个或多个EM图像，该校准检查网格样本具有与内部参考网格样本的所述一个或多个已知特性中的至少一个已知特性不同的一个或多个已知特性；

(l)将像差校正函数应用于(k)中获得的一个或多个EM图像，以产生校正了像差的EM图像；以及

(m)基于校正了像差的EM图像中的一个或多个特征对应于校准检查网格样本的一个或多个已知特性的比较来确定像差校正函数的适用性。

4.根据权利要求1所述的方法，其中内部参考网格样本包括分布在支撑体上的无定形材料，其中无定形材料包括五个或更少原子层的厚度并且具有比包括支撑体的材料更重的原子质量。

5.根据权利要求4所述的方法，其中无定形材料包括金属。

6.根据权利要求5所述的方法，其中无定形材料具有一个原子层的厚度。

7.根据权利要求5所述的方法，其中金属选自由金、铂、铱、钯及其任何组合组成的组。

8.根据权利要求4所述的方法，其中支撑体包括具有已知晶胞维度的结晶支撑体。

9.根据权利要求4所述的方法，其中支撑体包括结晶支撑体，该结晶支撑体包括选自由石墨烯、氧化石墨烯、硅和氮化硅组成的组的材料。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个已知特性选自由支撑体的原子性和支撑体的晶胞维度组成的组。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个图像像差包括影响图像的傅立叶变换的相位和振幅的单色像差。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个图像像差选自由几何失真、图像场曲率及其任何组合组成的组。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个图像像差选自由恒定相位偏移量、图像位移、散焦、双重像散、轴向彗差、三重像散(三叶形)、球面像差、星像差、四重像散、五阶轴向彗差、三叶像差、五重像散、六阶球面像差、六阶星像差、花环像差及六重像散组成的组。

14.根据权利要求1所述的方法，其中高通滤波器移除所有低于的频率。