Способ формирования изображения в сканирующих электронно зондовых системах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 ЯО и 4 Н 01 1 37 РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГО ПО с.4,." ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОП КАВ(53) 621.387(088,8) опии. Целочности сигна ии об ктиче о скоп Б,Н. ин Д.О.,отропные стояннои ивым и линеинои скономерно убывающ довых при- изображеер. физи-1107,в ременно проводят игнала, Устройст- Извеская, 47,генера ой раз- монитор содерж или цифр й зонд 2 ил.(56) Праная микрс, 20-25ДаинСасов Ю.разверткборах и СКОМУ СВИДЕТЕЛ кая растровая электроя. - М.: Мир, 1978,Рау Э.И. Сапивак Г,В. Илектронно-зомах обработк ия АН СССР. 983,6, с,РМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕ ЭЛЕКТРОННО-ЗОНДОВЫ(57) Изобретение относится к растровой электронной микроск ьизобретения - повышение твоспроизведения отдельных фрагмен -тов изображения, устранение избыточной периферийной информации и сокращение времени обработки видеола, Способ основан на облученразца электронным зондом 2, Синхронные развертки электронного зонда 2 илуча по экрану монитора 3 осуществляют по спиральным к круговой частотой ростью обхода, рав к ее центру. Однов регистрацию видеос реализующее способ тор 1 аналоговойтов. 40 45 50 55 Изобретение относится к способам формирования и анализа изображений в сканирующих электронно-зондовых системах и может быть использовано преимущественно в растровой электронной микроскопии для улучшения качества и сокращения времени обработки изображений исследуемых объекЦель изобретения - повышение точности воспроизведения отдельных за -ранее выбранных фрагментов изображения, устранение избыточной периферийной информации, а также сокращениевремени обработки видеосигнала.Способ позволяет повысить разрешающую способность изображения путемустранения муаровых артефактов.На фиг.1 представлена схема дляреализации способа; на фиг,2 - общаяформа спирали при цифровом (справа)и аналоговом (слева) разбиении, полученная с большим шагом, т.е, смалым числом витков; на фиг,З - эффективность способа при отображениимелкой структуры центральных участков и устранение избыточной периферийной информации; на фиг.4 - устранение муаровых артефактов,Предлагаемый способ разверткиосуществлен на растровом электронном микроскопе (РЭМ), причем траектории обхода идут или по логарифмической спирали, или по спирали Архимеда.Для осуществления способа необходим известные технические средства. Один из вариантов, реализован -ный на базе комплекса РЭМ - микроЭВМ,показан на фиг.1. Генератором 1аналоговой или цифровой развертки,осуществляющим синхронное сканирование электронного зонда РЭМ 2 и лучана экране монитора 3, управляет микропроцессор или микроЭВМ 4. Информативный видеосигнал с датчиков РЭМ вреальном масштабе времени поступаетна монитор, формируя изображения исследуемого объекта. Алгоритм спиральной развертки задается программно спомощью микроЭВМ, причем можно реализовать как аналоговое, так и дискрет -ное обхождение лучей. Перемещениелучей в этом случае осуществляетсяс помощью цифрового генератора развертки, По предварительно вычисленныммассивам синусов и косинусов определяется координата следующей точки 5 10 15 20 25 30 35 затем вычисляется разница координаты следующей и текущей точек и производится перемещение луча. При таком алгоритме развертки обход кадра (- 128 витков) занимает 28 с, Если задается постоянная круговая частота разверток (фиг.2), то линейная скорость обхода по внешним виткам больше, чем по центральным, т,е. по мере приближения к центру на формирование каждого элемента изображения приходится большее время и большее число дискретизованных шагов при цифровой развертке, При этом лучше прорабатываются мелкие детали в центре экрана (поля зрения), т.е, избирательно отображается с высоким разрешением и конт. растом мелкая структура выбранного фрагмента изображения, в то время как периферийные детали дают лишь обзорный фон. Роль периферийных участков, кодированных с низким пространст. венным разрешением, состоит в воспроизведении общей обстановки, окружающей наиболее значимые объекты в центре экрана, которые подлежат детальному исследованию. В результате на обзорные фрагменты тратится намного меньше времени при формировании и анализе изображения при равномерных ортогональных развертках телевизионного типа или изотропных разверт - ках, чем в прототипе, что важно в автоматических системах обработки изображений, так как ведет к сжатию цифрового потока, поступающего в память ЭВМ, т.е, к разгрузке памяти.На фиг,З воспроизведено изображе - ние МДП-структуры с локальным пробоем, При обычной развертке (слева) времена отображения периферийных у участков и места локализации пробоя равны, т,е. временные затраты равнозначны, разрешение также одинаково. Снимок при спиральной развертке (справа) получен при следующих условиях: начало развертки - с периферии, дискретизация каждого витка спирали - 256 точек, время обхода каждого витка - фиксировано, увеличение - 1000 х. В результате такого алгоритма обхода линейная скорость сканирсвания на периферийных витках больше и шаг цифровой развертки также больше, чем в центральной области, Тем самым реализуется ускорение процесса развертки на участках изображения с низкой детальностью и замедле 1231547ние развертки (с повышением плотности дискретизации, т,е. и разрешения) на участках с повышенной детальностью в центре.На фиг,4 приводится сравнение5 изображений периодической структуры фрагмента микросхемы при обычной (слева) и спиральной (справа) развертках. Если при обычной развертке отчетливо видно появление муаровых узо-О ров для данного стандарта разбиения (разрыва граничных горизонтальных линий), то при спиральной развертке этот ложный отклик исключается,Формула изобретения 5 Способ формирования изображения в сканирующих электронно-зондовых сис темах, основанный на облучении образца электронным зондом, синхронныхразвертках электронного зонда по об -разцу и луча на экране дисплея с одновременной регистрацией видеосигнала, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности воспроизведения отдельных заранее выбранных фрагментов изображения, устранения избыточной периферийной информации, а также сокращения времениобработки видеосигнала, синхронныеразвертки осуществляют по спиральнымкривым с постоянной круговойчастотой и линейной скоростьюобхода , равномерно убывающей кее центру.123154фу щСоставитель В.Александров Редактор Л.Пчелинская Техред М,Ходанич Корректор И,Муска Заказ 2657/54 Тираж 643 Подписно е ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, )(-35, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие г. Ужгород, ул, Проектная,