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原文传递实现元素空间定位的双能焦点堆栈三维重构方法

专利名称：	实现元素空间定位的双能焦点堆栈三维重构方法
摘要：	该发明涉及一种实现元素空间定位的双能焦点堆栈三维重构方法，包括以下步骤：测量样品中需要检测的元素的全电子产额吸收谱，以确定吸收边能量，并选定一个边前能量；对样品进行扫描成像，且入射光的能量为该元素的吸收边能量，获取一组吸收边上的第一焦点堆栈图像；对样品进行扫描成像，且入射光的能量为该元素的边前能量，获取一组吸收边前的第二焦点堆栈图像；利用焦点堆栈算法分别重构所述第一焦点堆栈图像和第二焦点堆栈图像，分别对应获取第一三维结构图以及第二三维结构图；将第一三维结构图与第二三维结构图通过K边减影或相比双能衬度法处理，获得该元素在样品中的空间分布情况。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	中国科学院上海应用物理研究所
发明人：	马立梅;张祥志;邰仁忠;许子健
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-29T00:00:00+0800
申请号：	CN201910633053.X
公开号：	CN110389140A
代理机构：	上海智信专利代理有限公司
代理人：	邓琪
分类号：	G01N23/046(2018.01);G;G01;G01N;G01N23
申请人地址：	201800 上海市嘉定区嘉罗公路2019号
主权项：	1.一种实现元素空间定位的双能焦点堆栈三维重构方法，其特征在于，包括以下步骤：测量样品中需要检测的元素的全电子产额吸收谱，以确定吸收边能量，并选定一个边前能量；使用基于同步辐射的X射线扫描透射显微系统对样品进行扫描成像，且入射光的能量为该元素的吸收边能量，获取一组吸收边上的第一焦点堆栈图像；使用基于同步辐射的X射线扫描透射显微系统对样品进行扫描成像，且入射光的能量为该元素的边前能量，获取一组吸收边前的第二焦点堆栈图像；利用焦点堆栈算法分别重构所述第一焦点堆栈图像和第二焦点堆栈图像，分别对应获取第一三维结构图以及第二三维结构图；将第一三维结构图与第二三维结构图通过K边减影或者相比双能衬度方法处理，获得该元素在样品中的空间分布情况。 2.根据权利要求1所述的实现元素空间定位的双能焦点堆栈三维重构方法，其特征在于，测量样品中需要检测的元素的全电子产额吸收谱，以确定待测元素吸收边能量，并选定一个边前能量之前，还包括以下步骤：制样时在样品的表面用标记颗粒标记，用以在扫描成像时界定样品一侧。 3.根据权利要求2所述的实现元素空间定位的双能焦点堆栈三维重构方法，其特征在于，在基于同步辐射的X射线扫描透射显微系统上对样品进行扫描成像时，包括以下步骤：在首次扫描时，聚焦在所述标记颗粒上。 4.根据权利要求1所述的实现元素空间定位的双能焦点堆栈三维重构方法，其特征在于，控制所述样品在光轴方向上按预设距离步进移动，每个距离下都利用基于同步辐射的X射线扫描透射显微系统对样品进行扫描成像，从而在吸收边上和边前分别获取一组图像序列，构成所述第一焦点堆栈图像和第二焦点堆栈图像。 5.根据权利要求4所述的实现元素空间定位的双能焦点堆栈三维重构方法，其特征在于，所述预设距离小于焦深。 6.根据权利要求5所述的实现元素空间定位的双能焦点堆栈三维重构方法，其特征在于，所述样品在光轴方向上步进移动至采集到的图像完全离焦时，采用第一幅完全离焦的图像作为所述焦点堆栈图像的最后一幅图像，完成采集。 7.根据权利要求5所述的实现元素空间定位的双能焦点堆栈三维重构方法，其特征在于，所述焦深与所述基于同步辐射的X射线扫描透射显微系统中的波带片的最外环宽度以及入射光的波长相关。 8.根据权利要求7所述的实现元素空间定位的双能焦点堆栈三维重构方法，其特征在于，所述焦深与波带片的最外环宽度以及入射光的波长的关系如下： DOF＝(4ΔrΔr)/λ；其中DOF为焦深，Δr为波带片最外环宽度，λ为入射光波长。 9.根据权利要求1所述的实现元素空间定位的双能焦点堆栈三维重构方法，其特征在于，还包括以下步骤：对采集的焦点堆栈图像序列进行去噪处理和亚像素图像配准。 10.根据权利要求9所述的实现元素空间定位的双能焦点堆栈三维重构方法，其特征在于，采用高斯平滑去噪法对图像去噪；采用基于互相关的亚像素图像配准对所述第一焦点堆栈图像和第二焦点堆栈图像分别配准。
所属类别：	发明专利