硬 X 射线 grazing 角度成像中纳米结构 3D 重建的通用框架

如 ptychography 等相干成像技术在 3D 成像纳米结构方面具有强大的能力。通过应用在 grazing 角度，这些技术可以实现卓越的表面灵敏度，已由 grazing 角度小角散射证明。然而，这需要扩展基于失散波 Born 近似的常规分析，该近似通常仅限于分层模型和对平面结构的统计描述。grazing 角度下 ptychography 重建算法基于投影近似的现有实现无法捕捉显著的多次散射。我们提出了取代单次散射模型的 ptychography 重建框架，采用专为 grazing 角度设计的多片波传播形式。该框架支持相位检索和重建，可以将多个入射角、多个旋转角以及灵活的实验几何学合并到单个反演中。重建可以从随机猜测开始，无需强结构性先验，从而实现对复杂表面和近表面纳米结构的恢复。该重建框架应用于实验和模拟数据集，证明了其灵活性。