用于电子显微术的超高动态范围、每秒10000帧像素阵列探测器
仪器与探测器
2022-04-27 v1
摘要
定量扫描透射电子显微术（STEM）方法（如ptychography，以及电场、磁场和应变场的mapping）的精度和准确度依赖于剂量。合理的采集时间需要高束流以及定量探测信号中大幅和微小变化的能力。新一代混合像素阵列探测器（PAD），即第二代电子显微镜像素阵列探测器（EMPAD-G2），通过改进上一代PAD（EMPAD）的技术来应对这一挑战。EMPAD-G2以高达10 kHz的帧率连续成像，动态范围从单电子的低噪声探测跨越至超过每像素180 pA的电子束流，即使在300 keV电子能量下亦如此。EMPAD-G2能够快速采集高质量STEM数据，同时包含从未饱和明场盘到可用Kikuchi带和高阶劳厄区的完整衍射信息。本文给出了80至300 keV的测试结果，以及展示ptychographic重建、应变和极化图的首批实验结果。我们引入了一种新的信息度量——最大可用成像速度（MUIS），以判定探测器何时出现电子匮乏、饱和或其像素数与束流不匹配。
引用
@article{arxiv.2111.05889,
title = {Very-High Dynamic Range, 10,000 frames/second Pixel Array Detector for Electron Microscopy},
author = {Hugh T. Philipp and Mark W. Tate and Katherine S. Shanks and Luigi Mele and Maurice Peemen and Pleun Dona and Reinout Hartong and Gerard van Veen and Yu-Tsun Shao and Zhen Chen and Julia Thom-Levy and David A. Muller and Sol M. Gruner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.05889},
year = {2022}
}