用SS算法以在關(guān)心的(一個(gè)或多個(gè))交疊區(qū)/地域中實(shí)現(xiàn)提高的 空間分辨率的教導(dǎo)。
[0024] 在本發(fā)明的替代實(shí)施例中,下面的特定方面適用: -所述射束配置被選擇為射束相對(duì)于表面S的角度(最通常在三維中考慮); -在所述第一和第二探查期之間,調(diào)整射束的所述角度。 -點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)匕和Fi相對(duì)于彼此成角度。 這個(gè)實(shí)施例的機(jī)制能夠例如被解釋如下(參見圖2A)。 -定義相對(duì)于表面S的傾斜角T(偏轉(zhuǎn)/俯仰)。 -在第一探查期中,到來(lái)的輻射射束隊(duì)以傾斜角Ti撞擊S并且產(chǎn)生PSFFpPSFFjft著傳播軸匕延伸到標(biāo)本中并且與次表面點(diǎn)pi交叉。如果T 90°,則這種撞擊/延伸將 會(huì)是傾斜的(否則,它將會(huì)是法向的/垂直的)。 -在第二探查期中,到來(lái)的輻射射束B2以不同傾斜角T2撞擊S,產(chǎn)生PSFF2,PSF匕以 不同斜率沿著傳播軸b2延伸到標(biāo)本中并且再一次與點(diǎn)pi交叉。 -由于T2#Ti,所以點(diǎn)Pl將會(huì)經(jīng)歷沿著PSFF廊F2的各自的傳播軸b 量度的PSF FJPF2的不同區(qū)域/方面。這個(gè)事實(shí)允許SS算法(諸如,ICA)被用于在區(qū)L內(nèi)執(zhí)行檢測(cè) 器信號(hào)去卷積,從而在這個(gè)區(qū)中導(dǎo)致增加的空間分辨率(與現(xiàn)有技術(shù)相比)。 -再一次,如以上的項(xiàng)目(b)中所闡述的,這個(gè)效果不必僅局限于?1所在的區(qū)〇1;替代 地,如果在第一和第二探查期期間執(zhí)行側(cè)向掃描,則區(qū)α將會(huì)僅是位于S下方的合并地域 (例如,層/體積)0的一個(gè)分量,本發(fā)明能夠針對(duì)其實(shí)現(xiàn)提高的空間分辨率。在這個(gè)方面, 參見例如圖2Β。
[0025] 應(yīng)該注意的是,除了量度在垂直平面(包含Ζ軸)中的偏轉(zhuǎn)/俯仰的傾斜角Τ之 外,還可定義方位角Α,方位角Α量度在水平平面(平行于ΧΥ平面)中的軌道角(orbital angle)/搖擺。在圖2A中示出的情況下,射束隊(duì)和B2具有不同方位角(分別為AJPA2)-一 特別地,射束隊(duì)和B2完全彼此相對(duì),在它們的方位角之間存在180°的差異;然而,情況不 一定是這樣,并且射束隊(duì)和B2能夠利用相同方位角同樣有效地接近點(diǎn)pi。此外,射束隊(duì)和 B2還能夠利用相同傾斜角但利用不同方位角接近點(diǎn)pi。這些點(diǎn)也在以下的實(shí)施例1中受到 關(guān)注。
[0026] 應(yīng)該注意不要把前面段落的"可變射束角度"實(shí)施例與已知的并且非常不同的技 術(shù)(諸如,所謂的"微旋轉(zhuǎn)")相混淆。微旋轉(zhuǎn)的技術(shù)能夠被視為所謂的共焦成像的角度版 本,共焦成像在本質(zhì)上是線性的。在共焦成像中,焦平面通過(guò)標(biāo)本以(遞增的)步調(diào)線性移 動(dòng),而在微旋轉(zhuǎn)中,樣本通過(guò)焦平面以角度方式旋轉(zhuǎn);在兩種情況下,都意圖通過(guò)標(biāo)本的擴(kuò) 展體積"掃描"焦平面(以線性方式或以角度方式)。相比之下,在前面段落的本發(fā)明的實(shí) 施例中,射束傾斜的目的是:為了定義將要在其中發(fā)生超級(jí)分辨率圖像重構(gòu)的有限區(qū)域的 目的,而創(chuàng)建不同PSF之間的(可調(diào)整尺寸/形狀/位置的)局部交疊區(qū)。
[0027] 在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,下面的特定方面適用: -所述射束配置被選擇為所述射束中粒子的種類; -關(guān)于尺寸和形狀中的至少一個(gè),點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)匕和Fi互相不同。
[0028] 這個(gè)實(shí)施例的機(jī)制能夠被解釋如下(參見圖3A)。 -考慮如這里所使用的術(shù)語(yǔ)"種類"以表示諸如以下各項(xiàng)的特性:帶電或不帶電、電荷 的符號(hào)、相對(duì)較重或較輕、相對(duì)較長(zhǎng)或較短的波長(zhǎng)等。在這種背景下,諸如電子、質(zhì)子、相對(duì) 較輕的離子(例如,He離子)、相對(duì)較重的離子(例如,Ga離子)、光子、軟或硬X射線等之 類的粒子被視為不同種類的粒子。 -這種不同種類的粒子將會(huì)通常表示與給定標(biāo)本的不同相互作用,在伴隨的PSF的形 狀和/或尺寸方面具有關(guān)聯(lián)的差異。 -在第一探查期中,到來(lái)的輻射射束隊(duì)包括第一種類的粒子。當(dāng)這個(gè)射束Bi撞擊S時(shí), 它產(chǎn)生例如PSFFpPSF?1延伸到標(biāo)本中相對(duì)較深的水平但具有相對(duì)較小的側(cè)向擴(kuò)散。這 個(gè)PSFFi與點(diǎn)Pl交叉。 -在第二探查期中,到來(lái)的輻射射束B2包括第二種類的粒子。當(dāng)這個(gè)射束B2撞擊S時(shí), 它產(chǎn)生例如PSFF2,PSFF2延伸到標(biāo)本中相對(duì)較淺的水平但與射束Bi的情況相比具有更大 的側(cè)向擴(kuò)散。這個(gè)PSFF2也與點(diǎn)Pl交叉。 -由于PSF匕和F1在尺寸和/或形狀方面不同,所以點(diǎn)p^等會(huì)經(jīng)歷PSFFjPFi中的 每一個(gè)的不同區(qū)域/部分/方面。這個(gè)事實(shí)允許SS算法被用于在區(qū)〇ι內(nèi)執(zhí)行檢測(cè)器信號(hào) 去卷積,從而在這個(gè)區(qū)中導(dǎo)致增加的空間分辨率(與現(xiàn)有技術(shù)相比)。 -再一次,如以上的項(xiàng)目(b)中所闡述,這個(gè)效果不必僅局限于點(diǎn)?1所在的區(qū)〇1;替代 地,如果在第一和第二探查期期間執(zhí)行側(cè)向掃描,則區(qū)α將會(huì)僅是位于S下方的合并地域 (例如,層/體積)〇的一個(gè)分量,本發(fā)明能夠針對(duì)其實(shí)現(xiàn)提高的空間分辨率。在這個(gè)方面, 參見例如圖3B。
[0029] 如果期望,能夠采用上述實(shí)施例的各種組合/混合,所有這些組合/混合落在本發(fā) 明的范圍內(nèi)。例如: -在已發(fā)生圖2B中描述的情況之后,物理切片過(guò)程能夠被用于從標(biāo)本去除一層厚度L的材料,由此露出新表面(參照?qǐng)D1A);隨后能夠在這個(gè)新露出的表面上重復(fù)圖2B中示出 的情況。例如,類似陳述適用于圖3B中描述的情況。 -圖1A和3A的射束可根據(jù)需要被傾斜地射入到標(biāo)本中而非沿法向方向射入到標(biāo)本中。 等等。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 現(xiàn)在將基于示例性實(shí)施例和所附的示意圖更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明,其中: 圖1呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的正被成像的標(biāo)本的剖視圖。 圖2呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的正被成像的標(biāo)本的剖視圖。 圖3呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的再另一實(shí)施例的正被成像的標(biāo)本的剖視圖。 圖4呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的掃描類型顯微鏡的實(shí)施例的剖視圖。 圖5描述關(guān)于本發(fā)明的示例性實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)設(shè)置和圖像。 圖6描述關(guān)于本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的圖像。 在附圖中,使用對(duì)應(yīng)參考標(biāo)號(hào)指示相關(guān)的對(duì)應(yīng)部分。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 實(shí)施例1 圖2A呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的給定實(shí)施例的正被成像的標(biāo)本的剖視圖。如上面已經(jīng)提及的, 這個(gè)圖圖示下面的情況: -第一到來(lái)的輻射射束隊(duì),以傾斜角?\撞擊標(biāo)本表面S并且產(chǎn)生PSFFpPSFFi沿著 傳播軸h延伸到標(biāo)本中并且與次表面點(diǎn)pi交叉。 -第二到來(lái)的輻射射束B2,以不同傾斜角T2撞擊S,產(chǎn)生PSFF2,PSFF2以不同斜率沿 著傳播軸b2延伸到標(biāo)本中并且再一次與點(diǎn)pi交叉。 -由于,所以點(diǎn)?1經(jīng)歷沿著PSFFJPF2的各自的傳播軸1^、132量度的PSFFi和F2的不同區(qū)域/方面。這個(gè)事實(shí)允許SS算法被用于在區(qū)0i內(nèi)執(zhí)行檢測(cè)器信號(hào)去卷積, 從而在這個(gè)區(qū)中導(dǎo)致增加的空間分辨率?,F(xiàn)在將更詳細(xì)地對(duì)此進(jìn)行解釋。
[0032] 當(dāng)掃描標(biāo)本的表面S時(shí),技術(shù)人員收集針對(duì)每個(gè)掃描位置的檢測(cè)器輸出,因 此形成"圖像"D。在這里討論的重構(gòu)方案中,技術(shù)人員使用以相對(duì)于參考框架(XYZ) 的各自'方位'(搖擺)和'傾斜'(俯仰、偏轉(zhuǎn))角度(A,T)取向的掃描射束獲取 圖像,參考框架(XYZ)的Z軸與標(biāo)本的表面S(XY平面)正交(在圖2中未描述方位 角A)。這些圖像在這里被標(biāo)記為Da,t。為了簡(jiǎn)單,下面將會(huì)將其本身限制于這樣的 情況:其中方位角分離180° (相反的方向)。在各自傾斜角TJPT2(特殊情況是 Ti =T^PT2 =T)獲?。樞虻鼗蛲瑫r(shí)地)兩個(gè)圖像,并且這兩個(gè)圖像分別被標(biāo)記為 :和。對(duì)于,從被PSF匕覆蓋的體積的群集獲得在被訪問(wèn)的掃描位置的檢測(cè)信號(hào) 的群集。在%的情況下,成像過(guò)程使用PSFF2。能夠通過(guò)將傾斜圖像之一(例如,%)相 對(duì)于另一圖像"移動(dòng)"某個(gè)數(shù)量的"像素"來(lái)實(shí)現(xiàn)獲得來(lái)自標(biāo)本中的一組較小地延伸的體積 的更清晰的圖像。這種移動(dòng)的量將會(huì)確定兩個(gè)PSFFJPF2的交叉體積的次表面位置,該交 叉體積在圖2A中被標(biāo)記為h。當(dāng)不存在X移動(dòng)時(shí),所述交叉體積(^緊接地位于表面S下 方。例如,能夠使用統(tǒng)計(jì)源分離技術(shù)(諸如,獨(dú)立分量分析(ICA))實(shí)現(xiàn)提取僅來(lái)自于交叉 體積h的群集(針對(duì)所有掃描位置)的信號(hào)。
[0033]為了進(jìn)一步解釋,技術(shù)人員能夠定義: □ F/ =FAOi作為不包括交叉區(qū)域L的由PSFFi覆蓋的體積;和 □ F2' =FAOi作為不包括交叉區(qū)域L的由PSFF2覆蓋的體積。
[0034] 與F/、F2'和h對(duì)應(yīng)的三個(gè)體積是非交疊的,并且技術(shù)人員能夠定義與這些虛擬 psf(體積)對(duì)應(yīng)的三個(gè)"虛擬圖像" 和。這種虛擬圖像將會(huì)具有比原始圖像低 的統(tǒng)計(jì)相關(guān)性。
[0035] 在線性成像模型的情況下,技術(shù)人員獲得:
[0036]在射束參數(shù)(諸如,電流/粒子通量或加速電壓)針對(duì)兩個(gè)掃描(探查期)相同 的情況下,這個(gè)模型適用。如果射束之一具有不同"強(qiáng)度"(即,較大或較小重要性/影響 / "重力"),則給予交叉區(qū)域的相對(duì)權(quán)重α將會(huì)從值1. 〇開始改變,從而導(dǎo)致更一般的表達(dá) 式:
[0037]將要在這里解決的問(wèn)題包括從"觀測(cè)到"的圖像1?和1?恢復(fù)虛擬圖像 和。如前面所解釋的,主要重點(diǎn)將會(huì)在于應(yīng)該對(duì)應(yīng)于更清晰的圖像。能夠(例 如)利用正則化方法使用ICA技術(shù)實(shí)現(xiàn)解決在方程(5)中闡述的通常不適定分解/因式分 解問(wèn)題。該通常的問(wèn)題用公式表示如下: 找到滿足下式的對(duì)|_纟翁|丨
[0038]其中