硕士论文-直接解调法在STM图像和SR实验重建中的应用

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题名	硕士论文-直接解调法在STM图像和SR实验重建中的应用
作者	黎刚
学位类别	硕士
答辩日期	2001
授予单位	中国科学院研究生院
授予地点	北京
导师	崔明启
关键词	直接解调方法分辨率过采样同步辐射扫描隧道显微镜
学位专业	粒子物理与原子核物理
中文摘要	直接解调方法是我国科学家发展的具有世界先进水平的对象重建技术。本文报道的用直接解调法提高扫描隧道显微镜图像的分辨率以及通过并行成像的过采样和直接解调法结合提高X射线CCD探测器分辨率等工作都是国内外尚未有人进行的开拓性工作。作者用单原子像逼近法给出了自其发明以来STM的第一个点扩展函数，为S TM图像应用直接解调法提高分辨率奠定了基础。作者提出在并行成像中实现过采样的方法是有新意的，即：在一个像素范围内作小步长高精度扫描得到一系列图像，再将不同图像中对应像素的观测值按图像扫描时的先后顺序重新排列组成一幅新图像，实现并行成像的过采样。本文首先论述了在扫描成像和并行成像中如何通过高精度小步长的扫描和数据重组实现过采样。重点介绍了直接解调方法的基本内容、主要特点以及应用该方法的关键一约束条件的求解方法。在介绍S TM原理、特点之后，通过对STM测量过程中关键参数的分析，作者得出了STM是扫描精度比其固有横向分辨（由针尖大小决定）高一到两个量级的扫描成像系统的结论。并用单原子像逼近法得到了STM的点源扩展函数；详细报道了用直接解调方法重建六角石墨S TM图像的过程和结果：经过直接解调法的重建，显著提高了图像的分辨率和信噪比，把原图中不能分辨的A, B两类原子位置清晰的区分了出来；并且B位原子的投影由原图中的接近圆形变成了正三角形，反映出C原子SPZ杂化对费米能级附近局域态密度分布的影响等。详细分析了直接解调方法在同步辐射成像、谱学、散射衍射中应用的可行性和潜力。并以过采样和直接解调法结合提高CCD分辨率为例说明提高二维面探测器分辨率的过程。在BSFR3WlB束线用像素大小为240}tm的CCD通过24}tm步长的扫描、图像重组和直接解调法的重建得到了24}tm像素的分辨率。这不仅对CCD应用领域的扩展大有益处，而且验证了作者提出的并行成像实现过采样方法的可行性。对BSRF 3WlB束线存在的能量分辨率低、二次谐波严重和高能段（大于1000eV）光通量偏低等问题，通过STM对光栅的检测找到了其中的原因（1)存在严重的刻蚀缺陷（有鬼线并且相邻栅条宽度变化过大）导致能量分辨率低；(2)栅条宽度与栅条间距比值偏大二次谐波严重；（3）栅条表面的粗糙度过大导致高能段光通量偏低。本工作为国内同步辐射光学元件用STM直接检测提供了第一个成功实例。
语种	中文
学科主题	粒子物理与原子核物理
公开日期	2016-02-25
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/209396]
专题	多学科研究中心_学位论文和出站报告
作者单位	中国科学院高能物理研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	黎刚. 硕士论文-直接解调法在STM图像和SR实验重建中的应用[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2001.