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面向暗场STEM的实用型数字脉冲读出系统研制

仪器与探测器 2021-02-24 v1

摘要

在扫描透射电子显微镜(STEM)中表征束敏感材料时,低剂量技术对于可靠观察样品真实状态至关重要。最小化总电子剂量与剂量率的一条简易途径是降低电子束流和/或以更高速度光栅扫描探针。在这些设置的极限下,使用当前探测器所得图像会出现不可接受的伪影,包括信号拖尾、探测器余辉以及低信噪比(SNR)。本手稿中,我们提出一种替代方法,通过对散射至环形暗场(ADF)探测器的单个电子进行脉冲计数来捕获暗场STEM图像。以此方式形成的数字图像不受拖尾或余辉等模拟伪影影响,并允许即使在低束流下也能获得干净、高SNR的图像。我们展示了在300kV运行的ThermoFisher FEI Titan G2与在200kV运行的Nion UltraSTEM200上的结果,并将图像与常规模拟记录进行比较。针对每台仪器将ADF数据与模拟对应物比较,在Titan上执行数字探测器响应扫描,并评估不同扫描参数下的整体光栅效率。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.02265,
  title  = {Development of a Practicable Digital Pulse Read-out for Dark-field STEM},
  author = {Tiarnan Mullarkey and Clive Downing and Lewys Jones},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.02265},
  year   = {2021}
}