фазовый контраст

Контраст, создаваемый изменением фаз рассеянных волн. ВРЭМ-изображение формируется фазовым контрастом. Когда образец очень тонкий, предполагается, что электронные волны практически не поглощаются, а меняют только свою фазу (приближение объекта со слабой фазой). Если для создания интерференции между прошедшими и рассеянными волнами используется линза без аберраций, в идеальной плоскости изображения не возникает контраста. То есть фазовый сдвиг рассеянных волн не вызывает изменения интенсивности изображения. Рассеянные волны претерпевают фазовый сдвиг на π/2 по отношению к прошедшей волне. Если фазу рассеянных волн сдвинуть еще на π/2 таким образом, что величина фазового сдвига из-за сферической аберрации электронной линзы будет скорректирована на величину расфокусировки, результирующий фазовый сдвиг дифрагированных волн станет равным π относительно прошедшей волны. Это изменение фазы дифрагированных волн (π) преобразуется в изменение амплитуды (не комплексное число, а действительное число), создавая контраст изображения из-за интерференции между прошедшей волной и дифрагированными волнами. При выборе подходящей величины расфокусировки так, чтобы фаза рассеянных волн смещалась на π/2 в максимально широком диапазоне волновых чисел, а амплитуды волн становились максимально большими, получается изображение структуры.


ПЭМ-изображение однослойного графена с высоким разрешением, полученное при ускоряющем напряжении 80 кВ.

Поскольку графен рассматривается как слабофазовый объект, контрастность изображения графена отражает изменение фазы электронов, рассеянных атомами углерода. Это изображение получено с помощью электронного микроскопа, оснащенного корректором Cs, при небольшом расфокусировании для создания фазового контраста.
На большинстве участков видны гексагональные сетки графена. В области, обведенной белыми пунктирными линиями слева, виден дефект решетки. В области, обведенной желтыми пунктирными линиями в левом верхнем углу, видно, что графен переходит в аморфное состояние.

Связанный термин(ы)