一种tem衍射斑点图锐利化处理方法
【专利摘要】本发明公开一种TEM衍射斑点图锐利化处理方法，包括以下步骤：a、对TEM样品进行拍摄，获得TEM衍射图谱；b、使用中心旋转平均法将所述TEM衍射图谱转换为径向强度分布曲线；c、使用对称法将所述TEM衍射图谱中心斑点形成的半个中心峰进行镜面对称，形成一个完整的峰；d、再用高斯峰拟合完整的中心峰，得到所需的点扩散函数；e、利用最大熵原理或最大似然法处理所述径向强度分布曲线，得到锐利化的衍射峰；f、测量锐利化的衍射峰的位置。本发明所述方法的测量结果准确，特别是在用TEM衍射法测量晶格常数或晶面间距时能提高测量精度，对于微区相分析和纳米束应变分析都有很大帮助。
【专利说明】一种TEM衍射斑点图锐利化处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种TEM衍射图像处理方法，特别是一种TEM衍射斑点图锐利化处理方法。
【背景技术】
[0002]在某些--Μ衍射分析方法中，例如纳米束应变分析，衍射斑点的大小受电子束的汇聚半角的影响。汇聚半角越大，衍射斑点也越大。过大的衍射斑点势必会影响衍射斑点位置测量的精确性。受仪器的限制，尤其是低端的TEM设备，在进行纳米束应变分析时，汇聚半角无法调到理想的数值，导致得到的衍射斑点看起来像是衍射圆盘。这种衍射图像无法进行精确的晶格和晶面间距测量。而应用在EELS图谱锐化上采用的最大似然法的概念无法直接应用于TEM衍射斑点图的锐利化，需要先将衍射斑点图像转化为图谱才能进行锐利化处理。
【发明内容】
[0003]针对上述技术问题，本发明公开一种TEM衍射斑点图锐利化处理方法，包括以下步骤:a、使用选区衍射或纳米束衍射方法对TEM样品进行拍摄，获得TEM衍射图谱；b、使用中心旋转平均法将所述TEM衍射图谱转换为径向强度分布曲线；c、使用对称法将所述TEM衍射图谱中心斑点形成的半个中心峰进行镜面对称，形成一个完整的峰；d、再用高斯峰拟合完整的中心峰或者其它衍射峰，得到所需的点扩散函数；e、使用步骤d中获得的点扩散函数，利用最大熵原理或最大似然法处理所述径向强度分布曲线，处理后所述径向强度分布曲线中的衍射峰会被锐利化；f、最后测量锐利化之后的衍射峰的位置，以提高晶格测量的准确度。
[0004]优选地，所述步骤a中的TEM样品厚度为1nm?100nm,所述拍摄的曝光时间为
0.0ls ?Is0
[0005]优选地,所述步骤b中的中心旋转平均法,采用Diff Tools工具包辅助实现。
[0006]优选地，所述步骤c中，以中心峰的强度降为背景强度的位置作为中心峰的结束位置，以零点位置作为对称中心进行镜面对称操作，得到完整的中心峰。
[0007]本发明的有益效果是通过以中心斑点为圆心，对整个衍射图谱做中心旋转平均化处理，获得与EELS图谱有类似性的衍射图谱，再用最大似然法进行锐利化处理。本发明所述TEM衍射斑点图锐利化处理方法的测量结果准确，特别是在用TEM衍射法测量晶格常数或晶面间距时能提高测量精度，对于微区相分析和纳米束应变分析等依赖于精确测量衍射斑点位置的分析方法有很大帮助。
[0008]
【具体实施方式】
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0009]本发明公开一种TEM衍射斑点图锐利化处理方法，包括以下步骤:a、使用选区衍射或纳米束衍射方法或者其它衍射方法对TEM样品进行拍摄，获得TEM衍射图谱；b、使用中心旋转平均法将所述TEM衍射图谱转换为径向强度分布曲线；c、使用对称法将所述TEM衍射图谱中心斑点形成的半个中心峰进行镜面对称，形成一个完整的峰；d、再用高斯峰拟合完整的中心峰或者其它衍射峰，得到所需的点扩散函数；e、使用步骤d中获得的点扩散函数，利用最大熵原理或最大似然法处理所述径向强度分布曲线，处理后所述径向强度分布曲线中的衍射峰会被锐利化；f、最后测量锐利化之后的衍射峰的位置，以提高晶格测量的准确度。
[0010]优选地，所述步骤a中的TEM样品厚度为1nm?lOOOnm，所述拍摄的曝光时间为
0.0ls ?Is0
[0011]优选地,所述步骤b中的中心旋转平均法,采用Diff Tools工具包辅助实现。
[0012]优选地，所述步骤c中，以中心峰的强度降为背景强度的位置作为中心峰的结束位置，以零点位置作为对称中心进行镜面对称操作，得到完整的中心峰。
[0013]下面具体讲述本发明所述TEM衍射斑点图锐利化处理方法。
[0014]实施例1
本方法针对的是TEM衍射图谱，尤其是纳米电子束衍射图谱，通过本发明所述方法进行锐利化处理，能够有效提高测量精度。所述TEM衍射斑点图锐利化处理方法包括以下步骤:
a、使用纳米束衍射方法对TEM样品进行拍摄，获得TEM衍射图谱，所述步骤a中的TEM样品厚度为1nm?lOOOnm，所述拍摄的曝光时间为0.01s?Is0要确保TEM样品不能过厚，且衍射斑点要拍摄清晰，以及选用正确的曝光时间，曝光的基本要求是衍射斑点不能过曝或曝光不足；
b、使用中心旋转平均法将所述TEM衍射图谱转换为径向强度分布曲线，衍射斑点的中心位置要仔细精确定位，可以用同心圆环做辅助进行精确定位，确保同类型衍射斑点在同一圆周上。所述中心旋转平均法，采用Diff Tools工具包辅助实现，Diff Tools工具包是安装于Digital Micrograph ?软件中的一个模块，或者采用其它类似功能的软件来实现图谱的转换；
C、以中心峰的强度降为背景强度的位置作为中心峰的结束位置，以零点位置作为对称中心，使用对称法将所述TEM衍射图谱中心斑点形成的半个中心峰进行镜面对称，形成一个完整的峰，必须确保在锐化处理之前将半个中心峰对称处理为一个完整的峰，否则后续的锐化处理可能会失败；
d、再用高斯峰拟合完整的中心峰，得到所需的点扩散函数；
e、使用步骤d中获得的点扩散函数，利用最大熵原理或最大似然法处理所述径向强度分布曲线，处理后所述径向强度分布曲线中的衍射峰会被锐利化，其中，所述的最大似然法基本计算原理在现有文献中有具体描述。本发明采用的最大似然法是根据该基本计算原理，用Phython编程语言来实现，并进行了部分必要修改，使其适用于中心旋转平均法得到的径向强度分布曲线的锐化需要；
f、最后测量锐利化之后的衍射峰的位置，提高晶格测量的准确度。
[0015]如此操作，则通过以中心斑点为圆心，对整个衍射图谱做中心旋转平均化处理，获得了与EELS图谱有类似性的衍射图谱，再应用改进的最大似然法进行锐利化处理，锐利化处理后的图谱测量结果准确，特别是在用TEM衍射法测量晶格常数或晶面间距时能提高测量精度，对于微区相分析和纳米束应变分析等依赖于精确测量衍射斑点位置的分析方法有很大帮助。
[0016]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
【权利要求】
1.一种TEM衍射斑点图锐利化处理方法，其特征在于，包括以下步骤: a、使用选区衍射或纳米束衍射方法对TEM样品进行拍摄，获得TEM衍射图谱； b、使用中心旋转平均法将所述TEM衍射图谱转换为径向强度分布曲线； C、使用对称法将所述TEM衍射图谱中心斑点形成的半个中心峰进行镜面对称，形成一个完整的峰； d、再用高斯峰拟合完整的中心峰或其它衍射峰，得到所需的点扩散函数； e、使用步骤d中获得的点扩散函数，利用最大熵原理或最大似然法处理所述径向强度分布曲线，处理后所述径向强度分布曲线中的衍射峰会被锐利化； f、测量锐利化之后的衍射峰的位置，以提高晶格测量的准确度。
2.根据权利要求1所述的TEM衍射斑点图锐利化处理方法，其特征在于:所述步骤a中的TEM样品厚度为1nm?lOOOnm，所述拍摄的曝光时间为0.0ls?Is。
3.根据权利要求1所述的TEM衍射斑点图锐利化处理方法，其特征在于:所述步骤b中的中心旋转平均法，采用DifT Tools工具包辅助实现。
4.根据权利要求1所述的TEM衍射斑点图锐利化处理方法，其特征在于:所述步骤c中，以中心峰的强度降为背景强度的位置作为中心峰的结束位置，以零点位置作为对称中心进行镜面对称操作，得到完整的中心峰。
【文档编号】G01N23/20GK104132955SQ201410272154
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】周永凯, 李晓旻 申请人:胜科纳米（苏州）有限公司