中山掃描電子顯微鏡的分辨率取得了重大進步，已進入亞納米級
，這在很大程度上歸功於硬件的改進
，如更亮的場發射電子源，更好的電子光學設計(如單色器


、像差矯正和減速技術等)
，更高效的探測器，以及更好的真空和更穩定的樣品台。分辨率提升的效果顯而易見，但是也通常伴隨著複雜性和成本的顯著增加。

中山蔡司中山掃描電鏡

　　從(cong)電(dian)子(zi)光(guang)學(xue)上(shang)考(kao)量(liang)，硬(ying)件(jian)進(jin)步(bu)的(de)基(ji)本(ben)原(yuan)理(li)是(shi)持(chi)續(xu)減(jian)小(xiao)束(shu)斑(ban)以(yi)帶(dai)來(lai)更(geng)好(hao)的(de)分(fen)辨(bian)率(lv)，同(tong)時(shi)不(bu)過(guo)於(yu)犧(xi)牲(sheng)束(shu)流(liu)。為(wei)獲(huo)得(de)更(geng)好(hao)的(de)信(xin)噪(zao)比(bi)，有(you)時(shi)還(hai)要(yao)增(zeng)加(jia)累(lei)計(ji)時(shi)間(jian)。但(dan)這(zhe)些(xie)措(cuo)施(shi)仍(reng)有(you)許(xu)多(duo)限(xian)製(zhi)。首(shou)先(xian)
，亮(liang)度(du)方(fang)程(cheng)反(fan)映(ying)出(chu)的(de)束(shu)流(liu)和(he)束(shu)斑(ban)的(de)矛(mao)盾(dun)沒(mei)有(you)得(de)到(dao)根(gen)本(ben)解(jie)決(jue)，束(shu)流(liu)本(ben)身(shen)也(ye)難(nan)以(yi)同(tong)時(shi)兼(jian)顧(gu)襯(chen)度(du)閾(yu)值(zhi)和(he)分(fen)辨(bian)率(lv)。其(qi)次(ci)，當(dang)麵(mian)對(dui)生(sheng)物(wu)樣(yang)品(pin)等(deng)電(dian)子(zi)束(shu)敏(min)感(gan)樣(yang)品(pin)時(shi)，通(tong)過(guo)增(zeng)加(jia)駐(zhu)留(liu)時(shi)間(jian)來(lai)改(gai)善(shan)圖(tu)像(xiang)的(de)信(xin)噪(zao)比(bi)的(de)做(zuo)法(fa)可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)樣(yang)品(pin)漂(piao)移(yi)，汙(wu)染(ran)和(he)損(sun)傷(shang)。

　　基ji於yu軟ruan件jian的de技ji術shu可ke以yi提ti供gong一yi種zhong提ti高gao分fen辨bian率lv的de策ce略lve
，這zhe種zhong方fang法fa降jiang低di了le對dui硬ying件jian和he成cheng本ben的de要yao求qiu，在zai未wei來lai可ke能neng會hui受shou到dao更geng廣guang泛fan的de關guan注zhu。此ci外wai，算suan法fa的de進jin步bu和he計ji算suan能neng力li的de大da幅fu提ti高gao，基ji於yu軟ruan件jian的de方fang法fa也ye比bi過guo去qu更geng為wei實shi用yong。

　　在zai電dian子zi光guang學xue中zhong


，理li想xiang物wu點dian尺chi寸cun因yin衍yan射she及ji其qi他ta像xiang差cha的de存cun在zai而er擴kuo展zhan
，再zai考kao慮lv到dao電dian子zi束shu與yu樣yang品pin作zuo用yong後hou各ge種zhong信xin號hao溢yi出chu後hou的de空kong間jian分fen布bu，這zhe些xie因yin素su導dao致zhi信xin號hao電dian子zi分fen布bu在zai一yi個ge較jiao廣guang的de範fan圍wei

，而er不bu再zai單dan純chun反fan映ying局ju域yu的de信xin息xi。當dang信xin號hao電dian子zi的de空kong間jian分fen布bu遠yuan超chao出chu樣yang品pin像xiang素su大da小xiao，這zhe會hui導dao致zhi圖tu像xiang中zhong嚴yan重zhong的de像xiang素su重zhong疊die和he模mo糊hu。

　　從光學和信息論的角度看，這些造成模糊的因素可以被視為點擴散函數(Point spread function，PSF)。當相平麵沒有任何樣品時，PSF可以被認為是垂直於電子束軸的聚焦麵上電子的空間分布;當測試樣品時，再將形貌因素、信號電子的溢出區和空間分布考慮進去，得到電子束的空間分布曲線。所以PSF跟電子光學係統和樣品都有關。

　　理想的PSF應該盡可能小，但現實中的成像係統具有不理想的PSF，huidaozhishicetuxiangshizhenhuomohu。shicetuxiangkebeishiweizhenshituxianghediankuosanhanshudejuanji。ruguonenghuozhidiankuosanhanshuheshicedetuxiang，tongguoqujuanjikeyihaiyuanqingxidezhenshituxiang。zhegeguochengyebeichengweituxiangxiufu(Image restoration)。但是點擴散函數測量難度較高
，反卷積會增加噪聲和偽影。

　　隨sui著zhe對dui圖tu像xiang修xiu複fu算suan法fa研yan究jiu的de深shen入ru和he計ji算suan能neng力li的de增zeng強qiang，在zai電dian鏡jing圖tu像xiang修xiu複fu上shang也ye出chu現xian了le很hen多duo新xin的de機ji器qi學xue習xi算suan法fa。有you些xie文wen獻xian對dui比bi和he評ping估gu了le近jin年nian來lai的de各ge種zhong電dian鏡jing圖tu像xiang修xiu複fu算suan法fa


，認ren為wei圖tu像xiang中zhong的de噪zao聲sheng和he模mo糊hu通tong過guo合he適shi的de算suan法fa處chu理li是shi可ke測ce量liang、可消除的。大部分方法需要測量或估算PSF，不少文獻給出了PSE的測量方法。然後結合算法如維納濾波、貝葉斯方法等對圖像進行修複。

　　PSF方(fang)法(fa)結(jie)合(he)貝(bei)葉(ye)斯(si)方(fang)法(fa)可(ke)以(yi)在(zai)銳(rui)化(hua)圖(tu)像(xiang)的(de)同(tong)時(shi)不(bu)引(yin)入(ru)偽(wei)像(xiang)。圖(tu)像(xiang)的(de)修(xiu)複(fu)降(jiang)低(di)了(le)成(cheng)像(xiang)對(dui)束(shu)斑(ban)的(de)要(yao)求(qiu)
，大(da)束(shu)斑(ban)也(ye)可(ke)以(yi)形(xing)成(cheng)清(qing)晰(xi)的(de)圖(tu)像(xiang)。通(tong)過(guo)圖(tu)像(xiang)修(xiu)複(fu)，碳(tan)膜(mo)上(shang)金(jin)納(na)米(mi)顆(ke)粒(li)在(zai)低(di)加(jia)速(su)電(dian)壓(ya)非(fei)減(jian)速(su)模(mo)式(shi)時(shi)，可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)減(jian)速(su)模(mo)式(shi)或(huo)者(zhe)高(gao)加(jia)速(su)電(dian)壓(ya)的(de)圖(tu)片(pian)效(xiao)果(guo)。

　　PSF並結合去卷積的方法，提高各種類型電鏡的背散射電子
、二er次ci電dian子zi和he透tou射she電dian子zi圖tu像xiang的de分fen辨bian率lv和he質zhi量liang
，同tong時shi還hai能neng夠gou將jiang像xiang散san和he離li焦jiao的de圖tu像xiang進jin行xing修xiu複fu。加jia之zhi電dian鏡jing圖tu像xiang是shi數shu字zi化hua形xing式shi處chu理li和he存cun儲chu的de
，可ke以yi選xuan擇ze數shu字zi圖tu像xiang處chu理li技ji術shu降jiang低di噪zao聲sheng。

　　在某些條件下，光鏡和透射電鏡的PSF受影響因素較少，可以較簡單地從成像過程的物理定律中算出。但是由電子在樣品內部的多次散射，在中山掃描電鏡中(zhong)確(que)定(ding)點(dian)擴(kuo)展(zhan)函(han)數(shu)的(de)困(kun)難(nan)還(hai)很(hen)大(da)。文(wen)獻(xian)中(zhong)的(de)成(cheng)功(gong)應(ying)用(yong)還(hai)較(jiao)少(shao)地(di)局(ju)限(xian)在(zai)形(xing)貌(mao)和(he)成(cheng)分(fen)較(jiao)簡(jian)單(dan)的(de)樣(yang)品(pin)中(zhong)。而(er)且(qie)，現(xian)在(zai)圖(tu)像(xiang)修(xiu)複(fu)的(de)應(ying)用(yong)案(an)例(li)還(hai)較(jiao)少(shao)，修(xiu)複(fu)的(de)方(fang)法(fa)較(jiao)繁(fan)瑣(suo)
，算(suan)法(fa)還(hai)有(you)很(hen)大(da)提(ti)升(sheng)空(kong)間(jian)。