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AFPSTM图像分解方法及其数值模拟结果.pdf
2001年8月 中国工程科学 Aug.2001
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AF/PSTM图像分解方法及其数值模拟结果
吴世法,潘 石,章 健,刘 伟,王景芝,黄玉起
(大连理工大学物理系,辽宁大连 116023)
[摘要] 介绍1996年申请的一项发明专利——光纤尖“共振原子力/光子扫描隧道显微镜(AF/PSTM)”图
像分解方法。该方法用入射角以光纤尖轴线为7c对称的光束照明样品消假像,在AF/PSTM双功能弯光纤尖共
振频率条件下,采用等尖至样品平均间距(即等振幅)扫描或等光子隧道信息平均强度扫描两种模式成像,分
解样品光学图像和形貌图像。用最简单的PSTM两介质模型推导了近似的图像分解的解析表达式,最后用
PSTM四介质模型数值模拟结果说明了该方法是可行的和有效的。
[关键词】 AF/PSTM;PSTM消假像;PSTM图像分解;PSTM数值模拟
直于样品表面纵向共振颤动,丌对称光束全内反射
1 弯光纤尖共振“原子力/光子扫描
均匀照明样品,等光子隧道信息平均强度扫描或等
隧道显微镜”图像分解方法 尖至样品平均间距(即等振幅)扫描,在同一像点
同时采集近场相距两倍振幅光子隧道信息及其差值
“原子力/光子扫描隧道显微镜(AF/PSTM)”
图像分解方法属于扫描光学显微镜领域,特别涉及 图像和原子力样品形貌图像,用其消除假像和分解
光子扫描隧道显微镜。1990年美国发明超衍射极样品光学图像。
限分辨的光子扫描隧道显微镜(PSTM)…。
1991--1993年,我国也研制了这种第一代(A)为常量的共振,于样品表面近场共振颤动,
PSTM[2]。它对样品平整度要求很苛刻,对不平整
扫描过程中在尖所指样品上同一采样点,同时采集
的样品表面不仅存在假像,且与样品形貌图像、光
学图像混合在一起,图像解释困难,难于推广,不
能商品化[3I。1993年作者申请第一个专利“光子
1
隧道扫描图像分解方法”(ZL930411.2),于
为尖与样品表面平均间距,光子隧道信息平均强度
1999年7月获得中国专利局授予的发明专利权,
为
它用入射角以光纤尖轴线为丌对称光束照明样品解 (1)
决了消假像问题[40]。本文介绍第二个发明专利透明样品在兀对称双光束(或兀对称多光束)全内
1
(申请号:9611979.9)是在前一个专利的基础
反射照明下,要求扫描全视场为均匀,根据全内反
上提出的,可较方便地消除假像和分解样品的光学
与形貌图像。 wave,也称倏逝波)的电场振幅表示时可近似为
该方法的特征是用弯光纤尖在样品表面近场垂
[收稿日期】 2001—04—24;修回日期2001—06—12
[基金项目】 国家自然科学基金资助项目(6000701);科学技术部和中国分析测试协会仪器功能开发基金资助项目(GN一99—15)
[作者简介] 吴世法(1928一),男,浙江东阳县人,大连理工大学教授,博士生导师
万方数据
中国工程科学 第3卷
E(Z,n1,0)=E(Z=0,n1,0)·
exp[_z孥(弗in2日-1)∽],
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