主题:【讨论】FFT and electron diffraction

浏览0 回复53 电梯直达
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iamikaruk
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原文由 drizzlemiao 发表:
原文由 iamikaruk 发表:
用的是NCEMSS自带的FFT功能。002面是衍射束和衍射束干涉的结果,完整的成像理论表明即使使用光阑,成像的频率是衍射频率的两倍。在理想的弱相位体近似中忽略了衍射束和衍射束的干涉效应(即光阑外的东西),因此可以看到2nm的002面很弱,对于4nm,则无法忽略干涉效应。

我没用过NCEMSS,不知道里面的FFT过程是怎样的。DM里给出的两张图的FFT结果很接近,只是4nm图片的衬度更高,黑色区域出现了一个平台,定性结果一样。弱相位体近似肯定是不完美的,衍射束之间的干涉也肯定存在,但是弱相位体近似被用了很多年并且能给出很好的结果,说明它跟传统高分辨成像过程还是很接近的。如果必须用衍射束干涉来解释002面的存在,我觉得这个概念一定很早就在各种理论和计算中强调出来了。不太可能图像明摆着有这个东西,大家在解释的时候却把它忽略掉。
你再模拟个不带光栏的超高分辨率的图像好不好?比如像差极其小,晶体比较薄,图像越接近理想原子投影越好。还有,那个完整成像理论在哪里能查到?

衍射束很早就已经由Krivanek做了解释了,但是至今许多人仍然使用弱相位体近似和二次项忽略近似,这是因为它们概念上十分简洁,能够突出CTF等物理概念,尽管它们的精确性值得怀疑。而模拟不一样,它需要精确性,并且这些问题在写程序的人看来不是问题,这只是卷积的性质之一。完整的成像理论可以查看陈江华,Zandbergen,Van Dyck 04年在Ultramicroscopy发表的文章。这里模拟的参数是Cs=-0.04mm,过焦8nm的negative Cs imaging条件,光阑2A-1,厚度1nm。
模拟
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这个结果实在让人泄气。按我的猜想,技术的发展在追求精确的同时应该让生活更简单。所以理想的成像结果要直接反映材料结构。那么,Si的110投影做光学变换是不可能出现002的。但是这个图像显然还不能直观反映真实结构,虽然挺接近的了。所以看到这个图的时候,我认为FFT里应该出现002。但是算出来的FFT居然没有002(或许这说明哑铃结构已经分开得足够好了,对图像做傅氏分析的时候信号能很好地分开)。让人心烦。
FFT中的002肯定来自图像上的真实信息,这个应该没有疑问。如果图像上这个真实信息不是由于光路或者底片的不完美造成的(换句话说,来自真实的成像过程,比如111光束之间的干涉),那么我们应该能在电子衍射里就观察到002,因为对理想的成像系统,衍射面和像平面的信息是对等的。其实现在我有点怀疑所谓的111光束间的干涉是不是就是二次衍射的另一个说法,因为002二次衍射的解释就是“一个111衍射在另一个111面发生二次散射”。这其实应该是个干涉过程,两次散射只是个比较形象的说法罢了。
iamikaruk
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原文由 drizzlemiao 发表:
这个结果实在让人泄气。按我的猜想,技术的发展在追求精确的同时应该让生活更简单。所以理想的成像结果要直接反映材料结构。那么,Si的110投影做光学变换是不可能出现002的。但是这个图像显然还不能直观反映真实结构,虽然挺接近的了。所以看到这个图的时候,我认为FFT里应该出现002。但是算出来的FFT居然没有002(或许这说明哑铃结构已经分开得足够好了,对图像做傅氏分析的时候信号能很好地分开)。让人心烦。
FFT中的002肯定来自图像上的真实信息,这个应该没有疑问。如果图像上这个真实信息不是由于光路或者底片的不完美造成的(换句话说,来自真实的成像过程,比如111光束之间的干涉),那么我们应该能在电子衍射里就观察到002,因为对理想的成像系统,衍射面和像平面的信息是对等的。其实现在我有点怀疑所谓的111光束间的干涉是不是就是二次衍射的另一个说法,因为002二次衍射的解释就是“一个111衍射在另一个111面发生二次散射”。这其实应该是个干涉过程,两次散射只是个比较形象的说法罢了。

这就是高分辨令人讨厌的地方,衍射平面和像平面的信息并不是严格对等的;这也不是二次衍射的问题,因为那个干涉过程只发生在成像的记录过程中。
gb_wang
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goletitout
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FFT是仅由图象所得,图象出现什么周期性FFT就与之对应.而Diffraction是由实际晶体所产生
charley86577
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ljmrc1985
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perpetualcat68
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很久以前的一场概念混乱的讨论,更说明得多向书本学习。

自以为是的解释只会加深错误。

现在应该没这些方面的疑惑了吧。   
iamikaruk
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原文由 perpetualcat68(perpetualcat68) 发表:
很久以前的一场概念混乱的讨论,更说明得多向书本学习。

自以为是的解释只会加深错误。

现在应该没这些方面的疑惑了吧。   


概念的混乱来自于书本……现在不是依然公认物镜光阑大小决定图像的最高频率么?
perpetualcat68
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很久以前的一场概念混乱的讨论,更说明得多向书本学习。

自以为是的解释只会加深错误。

现在应该没这些方面的疑惑了吧。   


概念的混乱来自于书本……现在不是依然公认物镜光阑大小决定图像的最高频率么?


你是解释的比较清楚了,但通常很多人很容易把diffraction plane 和diffractogram, 消光,

衍射束间的干涉,衍射束和透射束间的干涉方面的内容搞混,如果不看相关的书的话. 

上述讨论里出现的概念上的混乱难道是来自于书本?

高分辨成像过程中的普通的衍射束间的干涉, 是多奇特的量子效应? 能简单谈谈吗?
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2012/10/30 22:47:31 Last edit by perpetualcat68
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