longwood
第12楼2009/01/22
我的一点看法:
1.动力学和运动学效应,只发生在电子与样品相互作用阶段,至于后焦面衍射和像平面高分辨像,要么都受影响,要么都不受影响。
2.从后焦面到像平面,只是一个傅立叶变换。至于成像系统的限制,如物镜光阑,物镜球差,理论上的确作为卷积在后焦面的物波上,但是这个卷积也不至于影响这个区别,因为后焦面在物镜后面,所以后焦面上的衍射斑已经受到了球差的影响。
3.我认为的一种可能是: 由于受到动力学衍射,样品中应力或者化学成分的变化,导致在应消光的地方没有消光。 但是相对于透射束或其他衍射束,这里出现的衍射束非常的微弱(特别是后两种因素应力或成分改变),由于电镜荧光屏或者是胶片动态范围非常有限,在强光束的影响下, 消光位置出现的弱衍射束可能非常微弱而很难观察或记录。
但是再转换到像平面强度就没有那么大的区别了,因此都被记录下来了。还有一个很重要的原因,对高分辨像做数字傅立叶变换, 我们所看到的傅立叶变换谱的强度并不是原始的强度分布,而是大部分软件自动对结果取了对数,因为中心点(直流分量)和其他高频部分的强度差别太大,不取对数就只能看到中心点强度了。如果自己编个程序对图像做傅立叶变换,就容易发现这一点。可能正是由于这个对数的影响,在高分辨变换的傅立叶变化谱上,更容易辨别出现的应消光的点。
蓝莓口香糖
第13楼2009/01/22
我觉得事情是这样的:后焦面上没有002,图像上的最小细节原则上都应该由004来勾画。但是在最终的像上,由于成像不完美,004的细节被部分或全部遮盖了,最大可分辨细节就是002。所以002在FFT中出现了。
除了前面我提到的三个问题,其实我还有第四个:
4。一台理想电镜,电子衍射002消光,通过某种方法调整衬度传递函数(理想电镜没像差,欠焦大概没戏,但是可以加入相位片),对各原子面的衬度进行调制,使得每个哑铃结构的第一个原子很亮,而第二个原子比较暗(极端情况就是完全不可见)。对这样的高分辨像做FFT,002是否会出现?
iamikaruk
第14楼2009/01/22
要知道,g和-g的干涉现象是会导致消光点的出现,但是如果低指数的g和-g也消光了,又何来高指数的2g呢?所以diffractogram消光与否,要看电子衍射中该衍射点是否消光,以及能否由低指数的非消光点做矢量和得到。
Si[110]电子衍射能够得到002衍射点,那是因为偏离了运动学近似,以及这么一个问题:高能电子在晶体中的相干长度并不大,远远不像x-ray那样很好的吻合运动学近似。
另:Krivanek等人很早就讨论过diffractogram的问题,D.B. Williams的书中有所提及。
Update:看下lz的帖子,在Si[110]高分辨的diffractogram中,所谓的[002] symmetry是[001]-[00-1]的干涉效应,具体可见J.M. Cowley的Diffraction Physics一书中Patterson's law。又及,倘若将所有的衍射点看成倒易空间的delta函数,则传递函数的影响将更加清晰。其实说起这个问题,不得不说到经典教科书中误导人的弱相位体近似成像理论,如果像正比于投影势,那diffractogram就没有[002]衍射了。总结我的观点,图像上的周期性不能与电子衍射周期性等同起来,但是可以跟电子衍射的卷积等同起来。
蓝莓口香糖
第16楼2009/01/22
前两点我同意。对于第三点,我觉得只是一种可能性,但不是普遍现象。比如普通的FCC结构,就算有些应力存在,消光点在FFT中也不存在,或者极其微弱。但是对于Si的情况,这种斑点往往相当强。我觉得不是应力和图像显示的问题。
蓝莓口香糖
第17楼2009/01/22
第一段没看懂。g和-g不存在,为什么2g就不能存在?根据你的说法,如果一个点能由两个低指数非消光点做矢量和得到,是否这个点在FFT中一定出现?低指数点指的是什么?必须是同系列的衍射,还是任何长度小于那个“和”的衍射矢量?
对于那个干涉的问题,我回家翻翻书再说。但是[001]和[00-1]都是自身消光的,在FFT的过程中,这两个波发生的变化是完全对称的,所以即便相互有干涉,最终结果仍然是0才比较合理。
“如果像正比与投影势,那diffractogram就没有[002]衍射了”我也是这个意思。但是,实际得到的图像因为分辨率的问题,会把势投影模糊掉,于是真是的晶格周期在成像的时候被改变了。[002]随之出现。这就是前面我问的那几个问题。
“图像上的周期性不能与电子衍射周期性等同起来,但是可以跟电子衍射的卷积等同起来”这是对的,这讲的是由后焦面到像平面的过程。但是现在我们的问题出现在成像以后,是由图像继续进行FFT变换的时候出现的。即便电子衍射中[002]不出现,由图像做FFT,仍然会得到[002]。如果在获得图像的同时,我们还能得到每个点的电子波相位信息,然后做傅氏变换,应该能再现电子衍射。但是现在图像上只有强度,做FFT的时候,各点的波初始相位相同,由FFT得到的结果等同于图像上的周期性,但是不等同于原先的用来成像的电子衍射的卷积。
我的想法简单说就是FFT中看到的只跟图像强度有直接关系。图像上有的,FFT中就有,图像上没有的,FFT中不会出现。至于不该有的信息为什么会出现在图像上,那是成像不完美造成的,不见得一定是从电子衍射过程带过来的。
iamikaruk
第19楼2009/01/23
这里我漏写了,如果g,-g,以及2g是消光的,那么diffractogram是没有g,-g和2g的,但是如果只是2g消光,而g和-g不消光,那么2g会在diffractogram出现。在没有吸收的情况下,按照Friedal's law,g的振幅和-g的振幅成共轭关系,因此由低指数干涉得到的本应消光的点,2g的因子不为0,也就是会出现。低指数点就是到空间的一对基矢,任何高指数点(在FOLZ中)是它们的线性线性表达。
[div]对于那个干涉的问题,我回家翻翻书再说。但是[001]和[00-1]都是自身消光的,在FFT的过程中,这两个波发生的变化是完全对称的,所以即便相互有干涉,最终结果仍然是0才比较合理。[/div]
如果[001]和[00-1]是消光的,理想条件下diffractogram不会产生[001],[00-1]。至于[002]和[00-2],需要看电子衍射中是否消光,如果消光,则[002]和[00-2]也消光,反之不消光。
[div]“如果像正比与投影势,那diffractogram就没有[002]衍射了”我也是这个意思。但是,实际得到的图像因为分辨率的问题,会把势投影模糊掉,于是真是的晶格周期在成像的时候被改变了。[002]随之出现。这就是前面我问的那几个问题。[/div]
尽管投影势会产生模糊,但是它是在原子位置上的一个类高斯函数,不会产生额外频率。在倒空间就可以看到,衬度传递函数与频率是一一对应的。唯一产生干涉过程就是在记录图像的过程。
[div]“图像上的周期性不能与电子衍射周期性等同起来,但是可以跟电子衍射的卷积等同起来”这是对的,这讲的是由后焦面到像平面的过程。但是现在我们的问题出现在成像以后,是由图像继续进行FFT变换的时候出现的。即便电子衍射中[002]不出现,由图像做FFT,仍然会得到[002]。如果在获得图像的同时,我们还能得到每个点的电子波相位信息,然后做傅氏变换,应该能再现电子衍射。但是现在图像上只有强度,做FFT的时候,各点的波初始相位相同,由FFT得到的结果等同于图像上的周期性,但是不等同于原先的用来成像的电子衍射的卷积。[/div]
呵呵,我同意FFT结果等同于图像上的周期性这个结论。电子衍射中如果[001]和[00-1]不消光,尽管[002]消光,则FFT中会出现[002]。我同意出射波能够再现电子衍射,但是不同意最后一句话,呵呵。图像是电子衍射卷积的逆付立叶变换是一个很基本的数学结论。
[div]我的想法简单说就是FFT中看到的只跟图像强度有直接关系。图像上有的,FFT中就有,图像上没有的,FFT中不会出现。至于不该有的信息为什么会出现在图像上,那是成像不完美造成的,不见得一定是从电子衍射过程带过来的。[/div]
前面我完全同意,但我认为最基本的还是电子衍射,因为图像和电子衍射之间存在着固定的数学关系,成像系统本身并不会带来任何多余的频率。