清晰度與辨析度——安徽大學林中清33載經驗談(14)_資訊中心_儀器...

2020-11-23 儀器信息網

【作者按】日常評價一張圖片質量的好壞,清晰不清晰往往排在第一位,大部分的圖片沒有了清晰度基本都被放入廢片的簍子裡面。這一評判標準也被許多雜誌引入對科學圖片的基本要求之中,即便是面對掃描電鏡的圖片,要求也是如此。許多科研論文被雜誌社打回的原因有很多,圖片的清晰與否正是常常被提及的重要原因之一。

隨著對掃描電鏡成像原理的了解越深入、分析的越充分,越覺得以是否清晰做為掃描電鏡圖像最重要的評判標準,顯得過於偏頗。特別是以圖像清晰度不足為理由來否定圖片中所反映出的形貌信息,這就充滿了無理的偏見。

在進行掃描電鏡測試時常常發現,圖像的清晰度會隨著放大倍率的提升而逐漸變差。如果用場發射掃描電鏡進行測試,大部分樣品的圖像在放大到十萬倍時還能保持較好的清晰度;超過十萬倍,隨著倍率的提高,圖像清晰度將逐漸變差;放大倍數一旦超過三十萬倍,大部分圖像的細節清晰度都會下降的極其迅猛,很難獲取所謂絕對清晰的結果。電子槍本徵亮度和樣品密度越低這種清晰度的下降速度就越大。

鎢燈絲掃描電鏡,電子槍本徵亮度低,該變化趨勢要低一個數量級。一萬倍以下清晰度優異,一萬到五萬倍清晰度尚可,五萬倍以上下降明顯,十萬倍以上難以獲得清晰圖片。

為什麼會出現這種圖像高分辨與高清晰互相脫節的現象,即圖像的高分辨卻無法保證圖像的高清晰?

 下面將從圖像的清晰度與辨析度談起。

1.1 圖像的清晰度

影像上各細部紋理及其邊界的清晰程度

要保證圖像細部紋理能被清晰分辨,紋理邊界的明暗差異,也就是襯度,必須達到一定值。紋理邊界的襯度差異越大,邊界的區分就越明析,清晰度也就越高。 

1.2 圖像的辨析度

影像上各細部紋理及其邊界的分辨程度

圖像辨析度是對圖像紋理細節分辨能力的概括性表述。圖像的辨析度越高所能分辨的紋理細節就越細小、越豐富。

1.3 圖像辨析度的要求

對於相鄰兩點能被分辨的極限,也就是所謂的解析度,被認為最具權威性的詮釋是「瑞利判據」的概念。 

當兩個物點的像斑重疊在一起,就有可能無法分辨這兩個物點,到底重疊成怎樣的程度剛好能分辨這兩個物點?這就是一個分辨極限的問題。對這個問題,國際學術界通常都以瑞利提出的判據為準。

瑞利判據:當一個愛裡斑的中心與另一個愛裡斑的第一級暗環重合時,剛好能分辨出是兩個像。

依據瑞利判據的規定,我們對事物的分辨極限並不是處於清晰分辨,而是處於剛好分辨。此時圖像的清晰度也不是要求絕對的清晰,而是足夠的清晰,以至能剛好分辨細節。

 1.4 圖像的襯度和清晰度

前文有介紹,圖像襯度指的是圖像上的明暗差異。正是存在明暗差異,才能形成圖像,否則就是單純的灰度或色度板。

圖像上細節邊界的襯度差異越大,邊界越容易被分辨,圖像清晰度也就越高。細節襯度的影響因素有兩個層次。

從以上實例可見,細節邊界的襯度值決定著圖像清晰度,襯度越大清晰度越高。對這個襯度的影響來自兩個方面:

a. 圖像整體對比度調整較差引發細節襯度弱,清晰度不足。

b. 圖像細節部位的信息差異較小造成圖像的清晰度不足。

無論細節襯度不足來自哪方面的原因,要提升圖像清晰度,增加細節的襯度是關鍵。通過提升圖像的對比度來改善圖像的清晰度,常常會丟失一部分樣品細節。

清晰度和辨析度經常以一種矛盾的態式而存在。提升清晰度是以損失辨析度為基礎。清晰度高而辨析度不足、辨析度強但清晰度弱,兩者往往很難兼得。該現象在掃面電鏡中經常出現,特別在高、低倍率的圖像對比中更是普遍現象。

為什麼掃面電鏡高倍率圖像清晰度往往較差,而且倍率越高清晰度越差?下面將從SEM的成像方式說起。

掃描電鏡的成像方式類似電視,用一束高能電子在樣品表面掃描,如同用電子束將樣品分割成一個個小單元。各單元的面積影響著掃描電鏡圖像的像素單元面積大小,而圖像像素單元的面積被認為是圖像分辨力的決定因素之一。理論上來說:像素單元的面積越小,圖像的分辨能力越強。圖像的分辨能力越強,其細節的辨析度也越高。

要提高掃描電鏡圖像的分辨能力,就要儘可能的將劃分出來的像素單元面積降下來。但是當該單元面積降到一定程度時,必然會受到樣品中電子信息溢出範圍的影響,由此形成了掃描電鏡表面形貌像的清晰度與辨析度之間的矛盾關係。如何認識這一矛盾的關係?30萬倍以上圖像為什麼不清晰?是不是這種矛盾的關係只存在高倍率的圖像中?

2.1 掃描電鏡圖像中辨析度與放大倍數的關係

掃描電鏡是人類將視力往微觀世界中去延伸的工具。

一直以來的主流觀點認為,人眼的視力極限為明視距離(25cm)下,最小能分辨相距0.1mm的兩個小點,實際上人眼能輕鬆分辨的最小距離往往大於1mm。

掃描電鏡的作用就是將樣品上兩個小點的最小間距至少放大到人眼所能分辨的最小距離。假如人眼能分辨的最小間距定義為0.1mm,那麼儀器要分辨1nm的細節就需要將該細節放大到0.1mm。此時掃描電鏡的放大倍率是10萬倍,該倍率也被稱為1納米細節的有效放大倍率。現實中人眼能輕鬆分辨的是1mm左右;對應為30萬倍放大3納米的細節。

2.2 掃描電鏡圖像細節清晰度與放大倍數的關係

圖像清晰度與細部紋理邊緣的襯度有關。細部紋理邊緣的襯度越大,細節越容易被清晰分辨,圖像也就越清晰。掃描電鏡圖像的細節襯度主要取決於兩個因素的比較:

1. 樣品上所需區分的細節大小。

2. 形成圖像的電子信息集中溢出的單元面積。

這兩個面積之間的比值將會對掃描電鏡圖像的清晰度產生極大的影響。當樣品上所需區分的細節面積遠大於電子信息的溢出範圍時,此時該溢出區的信息可以看成一個均勻的斑點,溢出區的電子信息不均勻分布就不會對細部紋理產生影響,細部紋理邊緣的襯度也較大,圖像將較為清晰。但是當這兩個面積之間比值接近1:1時,甚至細節面積小於信息主體溢出區面積時,電子信息溢出時的不均勻分布就會對細部紋理的襯度產生影響,從而影響圖像的整體清晰度。

掃描電鏡的細節分辨與放大倍數有很大的關聯,放大倍數越大所能分辨的細節面積也就越小,也就越接近信息的擴散面積,對圖像清晰度產生的影響也就越大。那麼圖像清晰度受到影響的放大倍數,即倍率閾值,最大能達到多少?

下面將從掃描電鏡放大倍數與樣品細節分辨以及電子束斑大小與信息溢出區面積的關係,這兩個方面來切入探討。  

2.2.1 掃描電鏡放大倍數與樣品的細節分辨

日立掃描電鏡圖像的採集按照電子束在樣品表面的掃描點陣,通常區分為:640×480,1280×960,2560×1920,5120×3840這幾種模式,其中1280×960用的最多。該模式表示電子束將樣品的掃描區域劃分為長1280份、寬960份。

按照傳統理念:同等面積,分割份數越多;同等分割份數,分割的總面積越小則分割出來的單元面積越小。單元面積越小獲取的細節信息也越多,圖像解析度也越高。

早期的掃描電鏡圖像尺寸,寬各廠家不一定相同,但是「長」都固定為5吋照片的尺寸,為127mm。因此這個值被稱為「照片放大」尺寸,放大倍數也被稱為:照片放大倍數。

「照片放大」是目前唯一被各電鏡廠家在計算放大倍數時所共同認可並採用的圖像尺寸。故以下探討都以「照片放大」的「長」,也就是127mm為標準來展開。

A. 掃面電鏡的放大倍數(M)

掃描電鏡的放大倍數(M)被定義為:

圖像尺寸(L1)除以電子束在樣品上的掃描範圍(L2)

B. 電子束在樣品表面的掃描範圍

依據公式可得出電子束在樣品上的掃描範圍L2 = L1/M。如果是「照片放大」,L1為定值127mm,那麼L2=127mm/M。當M為10萬倍時,L2為1270nm。也就是說放大倍數為10萬倍時,電子束在樣品上的掃描範圍的長為1270納米。

C. 電子束切割樣品的單元面積

如果圖像採集以1280×960的掃描模式進行,那麼電子束在樣品上切割的單元面積邊長L2' 就是1270 ÷ 1280 ?1nm。

一切都十分理想的話,10萬倍在理論上應該能區分1納米的細節,這也是該倍率被認為是有效放大倍數的緣由。

但掃描電鏡解析度並不是由電子束在樣品上切割的單元面積,這個單一因素來決定。人眼的分辨力、樣品電子信息溢出區的面積,將疊加在這個因素之上,共同對圖像解析度產生影響。最終結果,取決於這三方面單元面積之間的最短板,也就是取決於單元面積最大的那個因素。

在現實中,人眼在圖像上能輕鬆分辨的是1mm距離,也就是在10萬倍分辨10nm或30萬倍分辨3nm細節。那麼電子信息溢出區的面積,最小是多大呢?

2.2.2 電子束斑大小與信息溢出區面積

電子束轟擊樣品,將激發出樣品的各種信息。二次電子和背散射電子是形成樣品表面形貌像各種襯度的兩個主要信息源。其在樣品表面的溢出區面積影響著樣品表面形貌像的細節分辨力,溢出區面積越小,分辨力也就越強。

那麼這個溢出區有何特性?與電子束斑的大小有何關聯?最小的溢出區有多大呢?下面將一一做詳細的討論。

A. 信息溢出區的特性

在經驗談(1)、(5)中有詳細的介紹,在高能電子束轟擊樣品時,樣品電子信息的溢出區將擁有以下兩個特點:

1. 隨著加速電壓增加,電子束在極表層直接產生的二次電子(SE1)會減少,由內部散射電子引發的表層二次電子(SE2)會增多,並逐漸成為電子信息的主體。此時信息溢出區將擴大,樣品表面細節隨之被大量掩蓋,圖像辨析度也大大下降。這是低加速電壓有更好的細節分辨的緣由。

2. 溢出樣品表面的電子信息分布並不均衡。二次電子多集中在中心,形成內強外弱的形態。背散射電子的溢出特性則相反。信息源能量越大,溢出區面積越大、均勻性越差。

B. 電子束斑的大小與信息溢出區面積的計算

以下是SEM三張經典的電子束束流與直徑關係圖 。

從圖中可見,同等條件下,加速電壓越小、束流越大,束斑直徑越大。直徑最小的是冷場電子槍,加速電壓30KV、束流1pA,直徑1.3nm左右;1kv、1pA,是2.6nm左右。

實測時,電子束流不可能低至1pA,大於3KV的加速電壓,對極表層信息抑制過大,不利於呈現5納米以下細節信息。故該尺度的表面信息常用1KV甚至更低的加速電壓來觀察。此時束斑直徑為2.6nm左右,僅考慮能量最弱的二次電子在樣品中的自由擴散,溢出區直徑最小也不會小於2.6nm

下面以1KV加速電壓為參考來推斷儀器的解析度。

2.2.3 掃描電鏡的信息擴散範圍與細節的解析度

依據瑞利判據,理想狀態下,假如兩個點的半徑相同,解析度可認為等於信息擴散範圍的半徑。以1KV時束斑直徑來計算,掃描電鏡的細節分辨應該不優於1.3納米。

本人的SEM實測經歷:從沒有測試到被驗證確實存在的1納米細節。所能檢測到,被氮氣吸附脫附法驗證存在的最小細節是:MOF材料中的ZIF-8,孔徑為1.3 - 1.5納米左右。

2.2.3 圖像清晰度與溢出區半徑的關係

對於掃描電鏡來說要想清晰分辨半徑為R1和R2的兩點,這兩點的中心至少應當間隔R1+R2的距離。否則兩點之間將部分重合而使得清晰度下降,圖像趨向模糊。如果兩個斑點大小一致,這個距離就是直徑。斑點的均勻性越好,邊界襯度就越大,圖像的清晰度也越高。

2.2.4 掃描電鏡放大倍數與圖像清晰度

前面介紹,10萬倍,採用1280×960點陣,電子束在樣品上分割的單元是邊長為1納米的區域,這完全滿足細節分辨的需求,因此討論圖像細節清晰度時不需考慮它的影響。只需對比人眼所輕鬆分辨的最小距離和信息的擴散範圍。

加速電壓過高(≥3KV)激發深度過大,極表層信息損失嚴重,不利於5納米以下細節信息的呈現。1KV左右加速電壓對這些細節的呈現影響小,是探討解析度和清晰度的基石。此時信息溢出區直徑:≥2.6nm,契合30萬倍區分3nm細節。因此保持圖像清晰度的最大倍率閾值常為:30萬倍。超過30萬倍圖像清晰度都不可避免的會受到一定程度的影響。

2.3 掃描電鏡圖像辨析度與清晰度的辯證關係

前面探討了掃描電鏡圖像的清晰度和辨析度與放大倍數之間的聯繫,以及為什麼放大倍數到30萬倍就必然對圖像清晰度產生影響。下面將深入探討它們之間的辯證關係。

所謂辯證關係是指:對立統一、否定之否定、量變到質變。

圖像清晰度和辨析度之間即有相互統一的一面,清晰度好辨析度也優異;但也存在相互對立的一面,辨析度越好清晰度卻越差,轉換點與放大倍數這個量的改變有關。引發清晰度和辨析度相互對立的放大倍率,可稱為:倍率閾值,該值與樣品電子信息的溢出範圍有關。溢出範圍越大,這個倍率閾值就越低,也就是說獲取清晰圖像的放大倍率越低。

信息溢出範圍受以下因素影響:樣品特性、電子槍本徵亮度、加速電壓及束斑大小、信號源能量。

樣品結構越鬆散、電子槍本徵亮度越低、束斑越粗、加速電壓過高或過低、信號源能量大則信息擴散範圍大。引起清晰度變差的放大倍率閾值也低。

A)樣品結構越鬆散,同等條件下SE1就越少,SE2會增多,在樣品中形成的電子信息擴散對圖像清晰度和表面細節影響也加大,不容易形成清晰的高分辨圖像。

B)電子束束斑面積增大,樣品電子信息溢出的單元面積也隨之增加且均勻性隨面積的增加將變差,造成的結果是圖像清晰度與辨析度俱佳的倍率閾值降低。

電子槍本徵亮度的不足、束流及工作距離的增加、加速電壓的減少都會使得電子束束斑面積得到增加。

B1)電子槍本徵亮度是表述電子槍性能的最重要指標。該值越小,同等條件下束流密度也就越小、會聚角越大。結果是信息的溢出範圍隨之增大,而信息量卻隨之減弱,圖像清晰度及辨析度相一致的放大倍率閾值也低。

 由於場發射電子槍和熱發射電子槍亮度值相差極大,達三個數量級,因此成像質量如同本文開頭所展示的,只要超過五萬倍就將出現質的巨大區別。

B2)束流及工作距離的加大都將增加電子束的離散性,同等條件下對圖像的清晰度必然會產生影響。而對樣品細節辨析度的影響因素不僅包含清晰度,探頭對信息的接收角度對較大細節分辨的影響往往更為關鍵,起的作用也更大。這就引發了清晰度和辨析度偏離點的倍率閾值降低。

B3)降低加速電壓,會使得發射亮度減弱,電子束斑的面積及離散度增加,這將降低圖像清晰度的倍率閾值。過高的加速電壓也會使得間接二次電子(SE2)增多,當其成為形貌像的主要信息時,也會對圖像的清晰度產生影響。加速電壓越低對樣品信息的激發越集中在表面,有利於表面信息的再現。以上特性都會對清晰度與辨析度的偏離程度產生影響。

C)二次電子能量要遠低於背散射電子,以它為主形成的表面形貌像在清晰度上擁有優勢。但形貌細節是由探頭接收樣品信息的角度所形成,以背散射電子為主形成的形貌像往往擁有更好的信息接收角度,更擅長表現較大的樣品細節。

需要強調的是,任何因素的改變對結果的影響都有一個量變的積累過程,少量的變動對結果影響不大。多種因素的疊加或者單個因素的大範圍變化才會帶來的明顯質變。

D)實例的展示及探討

D1)樣品結構鬆散,保證圖像清晰度的倍率閾值小。

D2)電子槍亮度對圖像清晰度的影響

D3)改變加速電壓對圖像清晰度倍率閾值的影響

增加加速電壓,電子束髮射亮度隨之增大,這有利於掃描電鏡圖像的高分辨和高清晰。從信息的激發上來看,SE2的增加不利於表面細節的高分辨,當該信息增加為圖像的主導因素時,對圖像的清晰度也會產生不利的影響。

低加速電壓(1KV及以下),如500V。圖像清晰度的倍率閾值隨工作距離的加大,降低極為迅猛,辨析度也同步下降。

以上三組圖片為同一個樣品在加速電壓為500V時採用5mm、8mm以及15mm工作距離拍的三個不同倍率的圖片。

圖中可以看到:WD=5mm時在十萬倍還能保證足夠的清晰度和細節辨析度;WD=8mm時,只能在5萬倍保持較好的清晰度;當WD達到15mm時,2萬倍都無法保持圖像的清晰度。

1KV以下加速電壓有利於呈現樣品的極表層信息,對結構鬆散、細節細小的樣品影響較小。但要降低該加速電壓下的電子束離散現象,必須採用極小的工作距離(WD≦3 mm)。

小於5納米的樣品細節,體積過小,屬於樣品的極表層信息,大於3KV的加速電壓往往對表面信息的激發過深,很容易掩蓋掉這些信息。故對於這類信息的呈現常採用小工作距離、低加速電壓(1KV及以下)的測試條件,如介孔材料。討論高加速電壓下的解析度指標,個人經驗是無稽之談。

D4)信息能量對保證圖像清晰度倍率閾值的影響

 背散射電子能量較大,在樣品中擴散範圍大。溢出範圍及均勻性都較差,保持圖像清晰度的倍率閾值也較低。對極小的樣品細節(小於10nm)辨析度影響也較大。但低倍觀察較大細節(200納米),清晰度不受影響,辨析度優勢明顯。

圖像清晰度是指圖像細部紋理的清晰程度。細部紋理邊界的襯度大小將影響著圖像的清晰程度。

圖像辨析度指的是圖像細部紋理的分辨程度。細部紋理被分辨的越充分,其辨析度也就越高。依據瑞利判據:對圖像細部紋理的辨析,只需要有足夠的清晰度即可。

掃描電鏡圖像清晰度取決於信息溢出單元的均勻性及面積大小與圖像所呈現的細節面積之間的比值。細節面積越大於信息溢出單元,圖像的清晰度越好。辨析度與儀器的放大倍率有關,倍率越高,電子束劃分的單元面積越小,圖像越能呈現更小的細節,也越接近信息溢出單元的面積大小。當兩者面積相當,圖像清晰度必然會受到信息溢出區均勻度的影響而變差。進一步的是,辨析度也會受到信息溢出單元面積的限制,解析度不會優於信息溢出單元的半徑。

掃描電鏡圖像的清晰度和辨析度之間存在著既對立又統一的辨證關係。保持圖像清晰度和辨析度的統一,存在一個倍率閾值。一旦越過這個倍率閾值清晰度和辨析度就相互背離,即圖像辨析度高而清晰度變差。該倍率閾值與樣品的特性、電子槍的亮度、加速電壓、束流大小、工作距離、信息源的能量等因素有關。

緊密的樣品結構、較大的電子槍本徵亮度、較低的信息源能量、較小的工作距離和電子束束流以及合適的加速電壓都有利於提升保證圖像清晰度和辨析度相統一的倍率閾值。

樣品的結構和電子槍本徵亮度是掃描電鏡測試過程中的固有條件無法更改,但它們卻是決定測試結果能獲取多大倍率閾值的根基。冷場電子槍本徵亮度最大,因此它保證高倍率圖像清晰度和辨析度的能力最強。

信息源、工作距離、加速電壓以及束流的選擇是掃描電鏡測試過程中的變量,它們的正確選擇對你獲取足夠充分且清晰的形貌像極為關鍵。這些條件的選擇對最終結果的影響都具有兩面性,辨證的思維模式對正確的條件選擇極為關鍵

採用能量較小的二次電子,有利於縮減信息的擴散範圍。較小的工作距離會減少電子束的離散度、促進鏡筒內探頭獲取更充分的二次電子、壓縮能量較高的背散射電子對圖像細節和清晰度的影響。結果:保證圖像清晰度的倍率閾值較高,有利於展現較小的樣品細節(<10nm)信息。但缺點在於探頭接收樣品信息的角度不佳,對充分展現較大的樣品細節信息(>20nm)不利,使得該類樣品信息的圖像清晰度足夠,表面細節卻缺失嚴重,清晰度和辨析度形成較大的偏離。

束流較低,束斑的尺寸也相應的較小。信號溢出區面積也會較小且均勻,這有利於提升圖像清晰度的倍率閾值,但卻會引起圖像信號量的缺失,不利圖像的信噪比和細節辨析。

改變加速電壓對圖像的清晰度和辨析度同樣也會帶來正反兩個方面影響。提升加速電壓會增加電子束的發射亮度,使得電子束的密度增加、會聚角減小,有利於縮小電子束直徑同時增加電子束的強度和收斂性,但不利之處在於電子束激發樣品內部信息(SE2)增多而直接激發的極表層信息減弱,對極表層信息的呈現不利。依據實際測試經驗,大於3KV的加速電壓不利於小於5納米表面形貌細節的呈現,如介孔類樣品。這類樣品信息需要採用1KV甚至更低的加速電壓在極小的工作距離(3mm以下),選用極為充足的二次電子來予以呈現。該加速電壓下採用大工作距離,雖然形貌信息更充分但是電子束的離散度及探頭接收信息的量都會嚴重不足,使得保持圖像清晰度的倍率閾值也下降的較為明顯,超過一定程度也會對細節信息的分辨產生影響。

以上結果的演化都遵循著量變到質變的原理。最終結果取決於各個變量的負面量的積累是否會引發質變的產生。

綜合以上分析我們可以推斷:掃描電鏡表面形貌像的極限解析度應該出現在1KV加速電壓,而此時電子束斑引起的信息擴散範圍應該在2.6納米左右,依據瑞利判據儀器的解析度應該在半徑範圍,即1.3納米左右。即便樣品密度極高,引發的信息擴散極少,也很難出現低於1納米的細節分辨。

人眼在圖像上能輕鬆分辨1mm的細節,對應著圖像放大30萬倍後輕鬆分辨3納米的細節,與1KV加速電壓下的信息溢出範圍(3納米左右)相契合,因此在進行掃描電鏡測試時往往發現放大30萬倍以上的圖像,清晰度很難得到保證。

30萬倍可被認為是保持圖像清晰度的最高倍率閾值。超過30萬倍,圖像清晰度都會有不同程度的下降,冷場掃描電鏡由於電子槍亮度最大,因此下降幅度最小。

隨著以上對圖像清晰度的不利因素疊加,保持圖像清晰度的倍率閾值會有不同程度的下降。對於冷場掃描電鏡(regulus82系列)來說:500V加速電壓、15毫米工作距離這個極差的測試條件下,保證掃描電鏡圖像清晰度的倍率閾值還是能保持在1萬倍左右。

參考書籍:

《掃描電鏡與能譜儀分析技術》 張大同 2009年2月1日 華南理工出版社

《微分析物理及其應用》 丁澤軍等 2009年1月 中科大出版社

《自然辯證法》 恩格斯 于光遠等譯 1984年10月 人民出版社  

《顯微傳》 章效峰 2015年10月 清華大學出版社

作者簡介:

林中清,1987年入職安徽大學現代實驗技術中心從事掃描電鏡管理及測試工作。32年的電鏡知識及操作經驗的積累,漸漸凝結成其對掃描電鏡全新的認識和理論,使其獲得與眾不同的完美測試結果和疑難樣品應對方案,在同行中擁有很高的聲望。2011年在利用PHOTOSHIOP 對掃描電鏡圖片進行偽彩處理方面的突破,其電鏡顯微攝影作品分別被《中國衛生影像》、《科學畫報》、《中國國家地理》等雜誌所收錄、在全國性的顯微攝影大賽中多次獲獎。  

延伸閱讀:

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本期分享的是林中清老師為大家整理的33載掃描電鏡經驗談之清晰度與辨析度,以饗讀者。(本文經授權發布,分享內容為作者個人觀點,僅供讀者學習參考,不代表本網觀點。)


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  • 掃描電鏡加速電壓與分辨力的辯證關係——安徽大學林中清32載經驗談
    擴散範圍越大對圖像的清晰度影響也越大,嚴重到一定程度就會影響到圖像的細節分辨,從而降低圖像的分辨力。信號的擴散範圍與加速電壓、樣品特性以及所選的信號能量大小有關。加速電壓越大、樣品密度越低以及所選的信號能量越強,信號的擴散範圍也就越大。圖像分辨力也就越差。
  • 二次電子和背散射電子的疑問(下)——安徽大學林中清32載經驗談(5)
    (可參看經驗談1)1.6二次電子與電位襯度樣品表面的少量靜電場會引發該處信號異常溢出,當靜電場弱小到不對圖像的形態產生影響時,就形成了所謂的電位襯度。電位襯度主要影響的是能量較弱的二次電子,對背散射電子的溢出量影響較小。電位襯度可以在材料缺陷的分析上提供幫助。下面是我在為某單位進行樣品測試時遇到的兩個實例。
  • 易輕忽之肯綮:掃描電鏡工作距離與探頭的選擇(上)——安徽大學林...
    具體實例可參看前文經驗談(5)。樣品表面形貌像的細節會受到樣品電子信息擴散的影響,這個影響受到樣品特性及信息需求的限制。當樣品比較鬆散,而所要展示的樣品信息又極小(10納米以下細節)時,信號擴散會成為影響測試結果的主體,選用小工作距離、鏡筒探頭最為有利。除此以外,在大工作距離下選擇不同探頭組合將更有利於獲取充分的樣品表面信息。
  • 掃描電鏡放大倍數和解析度背後的陷阱——安徽大學林中清32載經驗...
    圖中可以看到在十二面體上有許多小孔按照紅箭頭所示方向排列,用儀器自帶測量軟體測量孔的直徑大致在1.5nm以下。我對掃描電鏡的認識及所形成的理論,是以我對實際操作中的經驗總結為基礎。與很多傳統的理念有背離,不足之處希望大家能指出探討。百花齊放、百家爭鳴將幫助我們更全面的認識事物。 參考書籍:《掃描電鏡與能譜儀分析技術》張大同2009年2月1日.
  • 易輕忽之肯綮:掃描電鏡工作距離與探頭的選擇(下)——安徽大學林...
    1.1.1圖像的清晰度和辨析度清晰度:是指影像上各細部紋理及其邊界的清晰程度。辨析度:是指影像上各細部紋理及其邊界的分辨程度。瑞利判據:一個愛裡斑中心與另一個愛裡斑的第一級暗環重合時, 剛好能分辨出是兩個像。依據瑞利判據,圖像辨析度要求的是圖像足夠清晰而並不追求絕對清晰。在獲取掃描電鏡圖像時常常發現,圖像的高清晰並不一定帶來高分辨。許多高清晰的圖像其細節分辨並不好,而某些圖像雖然清晰度較差,但並不影響對微小的細節信息進行分辨。
  • 中國環境光學儀器正在崛起——訪中科院安徽光機所所長劉文清研究員
    日,儀器信息網採訪了中科院安徽光機所所長劉文清研究員,其就我國環境光學技術與儀器的目前現狀、產業化模式、發展趨勢等方面發表了見解;採訪過程中,安光所副所長劉建國研究員、環境光學監測技術研究室副主任謝品華研究員全程陪同。
  • 「安徽建築大學」建築考研初試352分第一名經驗分享+真題解析
    安徽建築大學招生簡章  安徽建築大學是安徽省唯一一所以土建類學科專業為特色的多科性大學,始建於1958年,坐落在安徽省合肥市。【安建大建築學狀元學姐經驗分享】  吳學姐  安徽建築大學建築學碩士  專業理論課第一名
  • 安徽前10的大學,中科大第1,個個特色明顯,看看都有誰!
    動力工程及工程熱物理、電子科學與技術、網絡空間安全、推薦專業:自然科學,安全科學與工程、計算機科學與技術、材料科學與工程2020綜合排名:14 理工大學排名:32.合肥工業大學合肥工業大學(Hefei University of Technology
  • 安徽藥監局採購LCMS、GCMS等14包儀器
    安徽省政府採購中心現以公開招標方式,對安徽省食品藥品監督管理局食品安全監測儀器設備採購項目進行政府採購,歡迎合格的供應商參加投標。包 : HPLC(雙泵 DAD)等; 第4包 : HPLC(雙泵 VWD)等; 第5包 : GC(FID ECD); 第6包 : 測汞儀; 第7包 : 全自動電位滴定儀等; 第8包 : 電感耦合等離子體發射光譜儀等; 第9包 : 輻照食品熱釋光檢測系統等; 第10包 : 全自動定氮儀等; 第11包 : 脂肪酸分析儀(氣相色譜儀); 第12包 : 真空轉印儀等; 第13包 : 螢光倒置顯微鏡等; 第14
  • _資訊中心_儀器信息網
    成立於1943年的瑞士萬通公司,有著悠久的卡爾費休水分儀的研發、製造經驗,我們的卡爾費休水分儀、卡氏加熱爐、氣體水分測定儀是製藥、石油、化工、食品等行業客戶的理想選擇2019年4月16日14"的所有作品,版權均屬於儀器信息網,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用。
  • 中國農業大學近期採購大批實驗室儀器設備
    2011年6月28日,北京中教儀國際招標代理有限公司受中國農業大學委託,就中國農業大學實驗室設備採購項目進行公開招標:  1、招標編號:CEIECZB01-11JX023   2、採購人名稱:中國農業大學  3、採購代理機構名稱:北京中教儀國際招標代理有限公司
  • 安徽"硬核"團隊,這一科研成果引起業界震動!
    2019年,安徽農業大學生物質分子工程中心執行主任、&34;教授汪鍾凱給出答案——200多兆帕,他發表在《自然·通訊》上的這篇科研成果也引起業界震動。2016年8月,汪鍾凱畢業回國,被引進到安徽農業大學,開啟自己的科研生涯。
  • 2013—2016年安徽社會科學獎獲獎成果名單
    10  產能利用、信貸擴張與投資行為——理論模型與經驗分析  論文  張前程等  安徽大學  11  困難情境下組織冗餘作用研究:兼談市場搜索強度的調節作用  論文  李曉翔等  安徽大學  14  會計穩健性選擇、資本成本與企業價值
  • June和Michael Milone_資訊中心_儀器信息網
    June博士現擔任賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院Richard W. Vague免疫療法教授兼細胞免疫治療中心和帕克癌症免疫療法研究所主任。他於1979年畢業於安納波利斯海軍學院和休斯敦貝勒醫學院。Milone博士為佩雷爾曼醫學院細胞免疫療法中心創始成員兼病理學和檢驗醫學副教授。他畢業於史蒂文斯理工學院,並於1999年獲得新澤西醫學與牙科大學醫學/理學雙博士學位。