目前仪器制造商提供的TEM相关的分辨率有点分辨率,线分辨率,线性分辨率和非线性分辨率。
点分辨率:这个大家都熟悉,讲高分辨成像的书都会谈到,定义很清晰。作为干涉图案,高分辨TEM像的衬度变化通常是比较复杂的,样品和光学系统都会对图案产生影响。点分辨率的作用是把光学系统的影响排除,在这个成像条件下,光学系统不会造成衬度传递反转,可以起到简化图像解析的作用。另外,点分辨率和光学系统的质量密切相关,是衡量像差水平的重要指标。因此,关注点分辨率还是有意义的。
线/晶格分辨率:也称为晶格分辨率,考察的是晶体高分辨像的最小条纹间距或者图像傅里叶变换图案中的最高空间频率。干涉像中能体现出来的最高空间频率决定于成像过程的相干性,因此这个指标可以用来考察系统稳定性。但是相干性本身和光学品质关系不大,因此不能把这个指标和像差关联。
线性分辨率:测量轻薄的非晶样品的傅里叶变换边界。这个概念以前不用。出现了矫正器之后,传递函数的无反转通道外推了很多,点分辨率和信息分辨率很接近,所以这个指标其实就是点分辨率。但是有的厂商使用了不正确的测量方法,造成指标差异很大,因此有必要明确定义,将薄非晶样品上得到的分辨率称为线性分辨率,以示区分。
非线性分辨率:测量较重元素的厚非晶样品的傅里叶变换边界。这也是一个图像矫正器出现之后才出现的分辨率概念。在厚重的非晶样品上更容易把傅里叶变换图案的边界外推。但是此时的成像过程包含了较强的非线性效应,厚度及实际离焦的影响在像差矫正之后也更加突出,对图像做简单的二维傅里叶变换其结果并不只是简单地和系统的光学质量相关,变换后得到的最高频成分和图片实际包含的最高空间频率并没有简单的对应关系。这样的结果不是系统实际分辨率的直接表达,甚至也不能直接反应光学系统的信息极限。但是有的厂商将这个指标直接作为分辨率进行宣传造成了不少误解,学术界对此有异议,其他厂商进一步对概念做细分,于是出现了线性分辨率和非线性分辨率两个指标。目前在商业领域,这些指标仍然未能实现统一。