[發明專利]樣品成像系統、樣品成像方法、計算機存儲介質及計算機裝置

有效

• 申請號: 201910168480.5
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN109884101B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 江懷東;張建華;范家東;孫智斌
• 申請（專利權）人: 上海科技大學
• 主分類號: G01N23/207
• 分類號: G01N23/207
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 高彥

1.一種樣品成像系統，其特征在于，包括：沿光軸共軸排列的光源、探針光斑產生器件、樣品臺、步進電機、圖像傳感器、漂移反饋矯正系統以及圖像重建系統；

所述光源，用于產生相干光源；

所述探針光斑產生器件，用于接收所述相干光源，并經衍射形成探針光斑輸出；

所述樣品臺，用于裝載樣品，所述樣品一側對應供探針光斑照射；

所述步進電機，連接并驅動所述樣品臺進行運動，所述運動包括：沿光軸前后運動、垂直光軸運動；

所述圖像傳感器，設于樣品另一側，用于采集樣品的衍射圖樣；

所述漂移反饋矯正系統，耦接所述步進電機及所述圖像傳感器，用于控制步進電機驅動所述樣品臺在垂直于光路的平面內做上下左右方向固定步長的位移，將樣品待測區域劃分為了鄰域部分重疊的多個局部掃描探測區域，所述圖像傳感器位于目標樣品后采集衍射信號，對應每個局部掃描探針區域收集一幅衍射圖樣，共收集到多幅衍射圖樣；根據由每個衍射圖樣得到的探針光斑的平均形貌來分別確定樣品局部掃描位置對應的樣品投影局部軸向漂移量，并將樣品投影局部軸向漂移量作為反饋參數，令步進電機驅動樣品臺及樣品反向移動與根據反饋參數確定的偏移量相等的距離，對樣品投影局部軸向漂移量進行校正；其中，樣品投影局部軸向漂移量根據由每個探針光斑的平均形貌分別獲得的對應各探針光斑的平均形貌的多個光斑波前獲得；根據由衍射圖樣得到的探針光斑的平均形貌獲得多個光斑波前包括：將接收到的衍射圖樣導入相位恢復重建算法進行迭代重建直到收斂，得到各探針光斑的平均形貌，再根據菲涅爾衍射積分理論將所得到的探針光斑的平均形貌向前后以固定距離為單位各傳輸一定距離，一共得到多個沿光軸方向順次排列的光斑波前；根據獲得的多個光斑波前來確定樣品局部掃描位置對應的樣品投影局部軸向漂移量包括：將多個對應不同傳輸距離的光斑波前分別與樣品該掃描位置點乘，再將其經傅里葉變換到頻域，取兩者之間距離的模值，計算各模值與該掃描位置的衍射圖樣的差異，并畫出差異曲線，令差異最小點對應的光軸方向傳輸距離為該掃描位置的樣品投影局部軸向漂移量；

所述圖像重建系統，耦接所述圖像傳感器，根據校正樣品投影局部軸向漂移量之后的各衍射圖樣進行圖像重建，形成樣品圖像。

2.根據權利要求1所述的樣品成像系統，其特征在于，所述相干光源為激光光源。

3.一種樣品成像方法，其特征在于，應用于如權利要求1或2所述的樣品成像系統。

4.一種計算機存儲介質，其特征在于，存儲有計算機程序，所述計算機程序運行時實現如權利要求3所述的樣品成像方法。

5.一種計算機裝置，其特征在于，包括：

一或多個存儲器，用于存儲計算機程序；

一或多個處理器，用于執行如權利要求3所述的樣品成像方法。