HRTEM 模擬¶
模擬高解析度 TEM 晶格條紋影像。這是 HRTEM/STEM 模擬器 的主要模式。
計算流程¶
- 布洛赫波法：計算電子波在晶體位能中的傳播；求得出射波的振幅與相位
- 透鏡函式：套用物鏡像差（球面像差 \(C_s\)、欠焦 \(\Delta f\)）
- 部分同調：考量有限的光源尺寸（空間同調）與能量寬度（時間同調）
- 成像：計算強度 \(|\psi(\mathbf{r})|^2\)
試樣參數¶
| 參數 | 說明 |
|---|---|
| Thickness | 試樣厚度（nm）。HRTEM 影像強烈依賴於試樣厚度 |
光學參數¶
TEM 條件¶
| 參數 | 說明 |
|---|---|
| Acc. Vol. | 加速電壓（kV）。相對論修正後的波長顯示於旁 |
| Defocus | 欠焦值（nm）。Scherzer 欠焦顯示為參考值 |
固有參數¶
| 參數 | 說明 | 典型值 |
|---|---|---|
| Cs | 球面像差（mm） | 0.5–1.0（傳統）；< 0.01（Cs 校正） |
| Cc | 色像差（mm） | 1.0–2.0 |
| β | 照明半角（mrad） | 0.1–1.0 |
| ΔE | 能量寬度 1/e 寬度（eV） | 0.5–2.0 |
相位對比轉移函式 (PCTF)¶
顯示於透鏡函式索引標籤中：
- \(\sin\chi(u)\)：相位對比轉移函式（\(\chi(u)\) 為透鏡像差函式）
- \(E_\text{s}(u)\)：空間同調包絡
- \(E_\text{c}(u)\)：時間同調包絡
Scherzer 欠焦：\(\Delta f = -\sqrt{\tfrac{4}{3}\,C_s \lambda}\ (\approx -1.155\,\sqrt{C_s \lambda})\)，此條件給出寬闊的負 PCTF 帶（暗對比 = 原子位置）。ReciPro 採用此原始 Scherzer 值——透過將像差相位 \(\chi\) 的最小值設為 \(-2\pi/3\) 推導而得——GUI 中顯示的值即遵循此公式；某些文獻則改用 延伸 Scherzer 值 \(-1.2\sqrt{C_s\lambda}\)。
物鏡光闌¶
設定光闌尺寸（mrad）與位置。Open aperture 會將其移除。所考量的布洛赫波數目取決於光闌條件。
部分同調模型¶
| 模型 | 說明 |
|---|---|
| Quasi-coherent (linear image) | 快速。在弱相位近似下有效 |
| TCC (Transmission Cross Coefficient) | 較準確；計算時間較長 |
模擬模式¶
| 模式 | 說明 |
|---|---|
| Single image | 在目前厚度與欠焦下產生單張影像 |
| Serial image | 在厚度 × 欠焦範圍上的影像矩陣（Start / Step / Num） |
影像調整¶
| 設定 | 說明 |
|---|---|
| Min / Max | 顯示範圍（影像調整滑桿） |
| Colour | 灰階或 Cold-Warm |
| Gaussian blur (FWHM) | 套用高斯濾波 |
| Unit cell | 疊加晶胞格線 |
| Scale | 顯示比例尺 |