13.3.4. Темнопольные изображения

Обычно считалось, что для темнопольных изображений, т.е. когда вклад прошедшего без отклонений падающего пучка отсутствует, интенсивность задается просто количеством рассеивающей материи в каждой точке объекта. Это правдоподобное приближение для изображений с низким разрешением, однако для картинке высоким разрешением, получающихся от тонких образцов, оно, неприменимо. Покажем это для случая слабофазового объекта в соответствии с работой Каули [102].

В идеальном случае, когда можно устранить только пучок, прошедший без отклонения, из выражения (13.13) необходимо Вычесть дельта-функцию Чтобы получить изображение, которое наилучшим образом можно интерпретировать непосредственно, нужно обеспечить постоянство функций в большом интервале значений Из фиг. 13.3 видно, что лучше всего это достигается при Если допустить максимальное значение то получим оптимальное темнопольное изображение для дефокусировки, которая дается выражением или для электронов с энергией Тогда выражение (13.13) преобразуется к виду

где вычитается, поскольку эта часть амплитуды рассеянного излучения экранируется, когда мы «срезаем» прошедший пучок. Фурье-коэффициент нулевого порядка должен равняться среднему потенциалу, который берется в области когерентного освещения. Следовательно, интенсивность темнопольного изображения дается выражением

и определяется квадратом отклонения от среднего значения проектируемого потенциала. Таким образом, малое яркое пятно в изображении может представлять либо концентрацию атомов, либо полость в образце: синусоидальное изменение проектируемого потенциала приведет к получению изображения, имеющего псевдопериодичность в полпериода.

Фиг. 13.4. (см. скан) а — микрофотография с высоким разрешением от тонкой части кристалла падающий пучок параллелен оси На этой проекции длина осей составляет: а (Согласно работе Индзимы [225].)

Для удобства проведения эксперимента идеальный случай, при котором ограничивается только прошедший пучок, как правило, не используют. Значительно чаще заодно срезают и существенную часть рассеянного излучения. Тогда интенсивность темнопольного изображения уже нельзя описывать такими простыми формулами, как (13.20), и необходимо проводить тщательные расчеты в каждом отдельном случае (см. например, [1811). Когда приближение слабофазового объекта оказывается недостаточным, расчеты соответственно усложняются.

(кликните для просмотра скана)