[发明专利]扫描透射带电粒子显微镜中的区别成像技术

权利要求书

1.在扫描透射带电粒子显微镜中成像样品的方法，包括以下步骤：

-在样品固定器上提供样品；

-提供从源通过照明器引导的带电粒子束，以照射样品；

-提供分段式检测器，用于检测穿过样品的带电粒子通量，该通量在所述检测器上形成束覆盖区；

-使所述束扫描样品的表面，组合来自检测器的不同区段的信号，以便在每个扫描位置处产生来自检测器的矢量输出，并且编译该数据以产生成像矢量场；

-通过对所述成像矢量场进行二维积分操作来数学处理所述成像矢量场，从而产生样品的积分矢量场图像，

其特征在于：

-使用所述束覆盖区的受限子区域产生所述矢量输出，以及伴随的成像矢量场和积分矢量场图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

-所述检测器体现为包括像素阵列的像素化检测器；

-所述矢量输出由以下编译：

·比较像素值以确定检测器上的束覆盖区的所述子区域的强度重心的位置；

·在检测器上表示所述重心的坐标位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其中：

-所述检测器被配置为包括环形检测表面，该环形检测表面被细分为具有基本相等面积的多个扇区；

-通过确定来自不同扇区的加权信号来编译所述矢量输出。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述检测器被配置为包括一组嵌套同心布置的所述环形检测表面。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述子区域的选择包括在样品和检测器之间的所述通量中使用孔板。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中：

-所述样品包括各种具有不同原子序数的元素成分；

-选择束覆盖区的所述子区域，以便有区别地记录原子序数的子范围。

7.根据权利要求6所述的方法，其中：

-束覆盖区的所述子区域是所述覆盖区的受限中心区域；

-原子序数的所述子范围包括相对低的原子序数。

8.根据权利要求6所述的方法，其中：

-束覆盖区的所述子区域是所述覆盖区的受限外围区域；

-原子序数的所述子范围包括相对高的原子序数。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中：

-在第一成像时段中，第一子区域用作产生第一积分矢量场图像的基础；和

-在第二成像时段中，第二不同的子区域用作产生第二积分矢量场图像的基础。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中将使用所述束覆盖区的第一子区域得到的积分矢量场图像与以下中的至少一个组合：

-使用束覆盖区的第二个不同子区域获得的积分矢量场图像；

-使用整个束覆盖区获得的积分矢量场图像；

-样品的环形暗场图像。

11.一种扫描透射带电粒子显微镜，其包括：

-样品固定器，其用于固定样品在样品平面上；

-照明器，用于将来自源的带电粒子束引导到样品上；

-分段式检测器，其用于检测穿过样品的带电粒子通量，该通量在所述检测器上形成束覆盖区；

-控制器，其被配置成：

·实现所述束在样品表面上的扫描运动；

·组合来自所述检测器的不同区段的信号，以便在每个扫描位置处产生来自所述检测器的矢量输出，并且编译该数据以产生成像矢量场；

·通过对所述成像矢量场进行二维积分操作来数学处理所述成像矢量场，从而产生样品的积分矢量场图像，

其特征在于，所述控制器被配置成：

-使用所述束覆盖区的受限子区域产生所述矢量输出，以及伴随的成像矢量场和积分矢量场图像。

12.一种用于检测带电粒子的检测器组件，包括：

-一组嵌套同心布置的可单独选择的环形检测表面，每个环形检测表面被细分为基本相等面积的多个扇区；

-处理器，其被配置为通过计算来自不同扇区的加权信号来编译矢量输出，并且通过对所述矢量进行二维积分操作处理所述矢量。