专利名称：超快无透镜相干电子衍射成像方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及时间分辨的电子显微成像，特别是一种具有优于I皮秒时间分辨率和优于I纳米空间分辨率的超快无透镜相干电子衍射成像方法及其可能的相应装置。
背景技术：
本发明涉及的背景技术分为两方面；
一、电子显微镜的时间和空间分辨率问题传统的电子显微成像通过提高电子加速电压、使用电磁透镜、提高电子源的品质三个主要方向，其空间分辨率的提高已经几近极限。 由于传统的电子显微成像一般是时间累积的形貌成像，无法对物理、化学、生物等各领域中的过程进行高时间分辨成像。因此，在传统的电子显微成像技术中引入时间分辨能力，是当今世界科技发展的前沿。已有的时间分辨电子成像系统中，比较典型的有美国加州理工学院(Caltech)Zewail 研究组的超快电子显微镜(ultrafast electron microscopy,UEM)，美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)Campbell研究组的动态透射电子显微镜(dynamic transmission electron microscope, DTEM)。在这些时间分辨电子成像系统中，从衍射空间(即倒空间)到实空间的电子成像是通过电磁物镜主导的傅里叶变换实现的，由于电子经过样品后使用电磁物镜进行成像，损失了电子的相位信息，因此这些系统在空间分辨率和时间分辨率的提高上都受限。一方面，电子束的电磁透镜成像的空间分辨率提高有两个重大技术困难一是要求透镜的像差极小，否则相位误差将引入到衍射波中，无法获得清晰像，对于电子透镜成像和X射线波带片成像，实现这一点极端困难；二是整个实验装置必须足够稳定，从而位于衍射平面边缘的大角度电子仍然可以在像平面相干干涉。所以，即使通过复杂的像差矫正，一般电子透镜的可用角度范围也仅仅在1-2度，这种动量空间(换句话说，透镜可以接纳入射电子束的最大散射范围)的限制严重地影响了空间分辨率。另一方面，由于电子作为带电粒子会相互排斥，经过电磁透镜的长距离飞行过程中，电子脉冲宽度会展宽，从而导致时间分辨率降低。二、相干无透镜衍射成像它借助于理论方法和计算机算法解决周期和非周期结构样品中衍射的相位问题，在X射线领域被称为相干X射线衍射成像(coherent x-raydiffractive imaging, CXDI)。人们很早就意识到可见光领域的相位问题,瑞利在给迈克耳逊的一封信中曾经评论说，如果没有数据对称性的相关信息，干涉中的相位问题是无法解决的。相位问题成功解决归功于D. Sayre,他在1952年指出应该考虑Shannon的取样理论和布拉格定律间的关系[Acta Crystallogr. 5, 843(1952)]。其后，Gerchberg和Saxton第一次编写出了恢复相位的算法[Optik 35,237(1972)]。这种算法常被称为hybrid input - output (HIO) algorithm [Appl. Opt. 21, 2758 (1982)]:对一个原函数在实空间和傅里叶空间反复迭代，每一次迭代都对实空间或者傅里叶空间加边界条件。此领域在1990年前后开始得到快速发展，其中苗建伟等人1999年首次在软X射线波段进行了实验验证[Nature 400, 342(1999)];随后左建明等人2003年率先发表了电子相干无透镜衍射成像的实验研究成果[Science 300, 1419(2003)], 2008年朱溢眉等人提出“位置敏感衍射成像”(position-sensitive diffractive imaging, PSDI)用于电子的相干无透镜衍射成像。在过去的20年间，这项技术从结晶学外延到对非晶样品的高分辨率成像，并得到广泛应用[Adv. Phys. 59，I (2010)]。相干电子衍射成像的基本原理是利用拟合电子衍射的衍射强度，通过逆向演算找回由于缺少物镜所丢失的样品相位信息。基于电子衍射的相干无透镜成像，对装置的高稳定性的要求和对入射束的能散要求相对放松。相干成像无需物镜，直接利用光敏薄膜或者电荷耦合元件(CCD)探测器记录衍射图样的强度。衍射成像的优势在于干涉条件是否满足仅仅决定于样品内部本身的散射，不要求电子束流在传输系统中长距离漂移后再干涉。然而与传统电子显微成像类似，该方法还不具有时间分辨能力。因此传统的电子显微成像技术，主要存在如下技术问题
I.无时间分辨能力或时间分辨率受限。2.空间分辨率低实空间像的空间分辨率受物镜的质量(如像差和色差等)制约， 通过采用高质量的电磁物镜提高空间分辨率的成本高。3.提高时间分辨率的成本高尽管可以通过采用兆电子伏特电子脉冲来抑制电子脉冲飞行过程中的展宽问题，从而提高时间分辨率，但电磁物镜的成本与聚焦电子束的能量一般成正比关系(大约人民币40元每电子伏特)，将极大程度地增加成本。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种超快无透镜相干电子衍射成像方法及装置。超快指相对于传统的电子显微成像技术，具有高时间分辨率，特指可实现优于I皮秒的时间分辨率。它通过与过程激发源(如飞秒激光脉冲)精确同步的电子脉冲和无透镜相干衍射成像技术相结合，分析被衍射的相干电子脉冲的强度分布，反演计算确定电子散射相位，实现三维瞬态原子尺度的结构和形貌重构，解决传统的电子显微成像方法不具有高时间分辨能力或目前的超快电子成像时间和空间分辨率受限的技术困境。本发明的技术解决方案如下
一种超快无透镜相干电子衍射成像方法，其特点在于该方法结合泵浦-探测技术和无透镜相干电子衍射成像，以同时实现超高时间分辨和超高空间分辨的瞬态成像；该方法采用与过程激发脉冲精确同步的高亮度相干电子脉冲作为探测源；探测电子经过样品后不经过任何电子光学系统(即电磁透镜)，直接由探测系统收集相干电子衍射成像图样，从而保持电子的散射相位信息；该方法从所述的相干电子衍射成像通过数据处理和三维重构系统利用现有的反演计算方法计算电子的散射相位信息，实现三维瞬态原子尺度的结构和形貌重构。实施上述超快无透镜相干电子衍射成像方法的超快无透镜相干电子衍射成像装置，由过程激发源、脉冲电子系统、脉冲电子控制系统、样品、探测系统、数据处理和三维重构系统和高真空样品靶室组成，上述元部件的功能和位置关系如下
所述的脉冲电子系统、脉冲电子控制系统、样品和探测系统置于所述的高真空样品靶室内，样品置于高真空样品靶室内的五维调整架上，其中所述的脉冲电子系统由脉冲电子源及其加速、整形元件组成；所述的过程激发源产生过程激发脉冲，输入所述的高真空样品靶室激发位于所述的五维调整架上的样品。
所述的脉冲电子源产生与所述的过程激发脉冲精确同步的电子脉冲，该脉冲电子经过加速、整形成为高亮度相干的脉冲电子束，其中空间相干长度优于50纳米，时间相干长度优于50纳米；经过所述的脉冲电子控制系统聚焦照射在处于高真空样品靶室内的被过程激发脉冲激发的样品区域，被所述的样品衍射后，形成一系列相互耦合的、或者相互重叠的衍射图样；该衍射图样由所述的探测系统接收，包括布拉格衍射峰以及布拉格峰间的干涉信息；输入所述的数据处理和三维重构系统，通过在线快速傅里叶方法，从衍射图样中找回相位。 所述的过程激发源包括飞秒激光光源、分束镜、由第一激光伺服反射镜、第二激光伺服反射镜和第一平移台构成的第一可变光路延迟调节系统、第三激光伺服反射镜、光参量放大激光转化系统、第四激光伺服反射镜、聚焦透镜构成。所述的脉冲电子系统由高真空样品靶室外的第五激光伺服反射镜、由第六激光伺服反射镜、第七激光伺服反射镜和第二平移台构成的第二光路延迟调节系统、第八激光伺服反射镜、飞秒激光三倍频装置、紫外聚焦透镜和高真空样品靶室内的金属膜和多级微波加速器构成。所述的脉冲电子控制系统由位于高真空样品靶室内依次的第一偏转板、第二偏转板、由第一电磁透镜、第一孔径、第二电磁透镜和第二孔径构成。沿所述的飞秒激光光源的激光前进方向是所述的分束镜，该分束镜将飞秒激光光源输出的飞秒激光脉冲分为反射光束和透射光束；沿所述的反射光束的前进方向依次经所述的第一激光伺服反射镜、第二激光伺服反射镜、第三激光伺服反射镜、光参量放大激光转化系统、第四激光伺服反射镜反射，经所述的聚焦透镜聚焦后，穿过所述的高真空样品靶室照射位于五轴样品调节架上的样品；沿所述的透射光束的前进方向依次经过所述的第五激光伺服反射镜、第六激光伺服反射镜、第七激光伺服反射镜、第八激光伺服反射镜、飞秒激光三倍频装置和紫外聚焦透镜聚焦后转化为266nm激光脉冲。所述的266nm激光脉冲照射位于所述高真空样品靶室内的金属膜，并通过光电效应产生脉冲电子，该电子脉冲经多级微波加速器、第一偏转板、第二偏转板、由第一电磁透镜、第一孔径、第二电磁透镜、第二孔径构成的电子聚焦准直系统后，形成约50纳米或更小的相干电子斑，照射在所述的样品区域内，被衍射形成的布拉格衍射峰和布拉格峰间干涉信息的衍射图样，该衍射图样由所述的探测系统接收，通过所述的数据处理和三维重构系统进行数据处理，利用“位置敏感衍射成像”(PSDI)技术，解析出样品的散射相位信息。所述的过程激发脉冲和所述的电子脉冲通过泵浦-探测技术精确同步。所述的五轴样品调节架具有上下、前后、左右、旋转和倾斜调整姿态。所述的第一激光伺服反射镜和第二激光伺服反射镜设置于第一平移台上构成的第一可变光路延迟调节系统，所述的第六激光伺服反射镜和第七激光伺服反射镜设置于第二平移台上构成的第二光路延迟调节系统。本发明技术解决方案的原理
I.解决无时间分辨能力或时间分辨率受限问题采用电子脉冲，特别是可以采用兆电子伏特飞秒电子脉冲，该电子脉冲与过程激发源(如飞秒激光)精确同步。2.解决空间分辨率受物镜的质量制约问题采用无透镜相干电子衍射成像，不使用物镜(即散焦电磁透镜)，且缩短电子飞行距离。
3.解决通过采用兆电子伏特电子脉冲提高时间分辨率的高成本问题采用无透镜相干电子衍射成像，不使用物镜，大幅度降低成本。4.实现超高空间分辨率由于采用高亮度的相干电子束(空间相干长度优于50纳米，时间相干长度优于50纳米)和紧聚焦电子光学(聚焦电子斑小于50纳米)，保证电子散射相位的反演，从而使该技术可实现优于I纳米的空间分辨率。5.实现超高时间分辨率超快(即时间分辨)电子显微成像可以通过精密调节过程激发脉冲与探测电子脉冲之间的时间延迟，进而探测每一个相对时刻的无透镜相干电子衍射图样，并进行该时刻的反演和样品的三维重构，最终获得泵浦激发样品区域前后的瞬态结构信息。通过控制过程激发脉冲、探测电子脉冲宽度以及两者之间的同步精度均在I皮秒以下，可以实现优于I皮秒的时间分辨率。与现有技术相比，本发明的有益效果是
I.实现超高时间分辨和超高空间分辨的瞬态成像它利用了与过程激发源(如激 光)精确同步的高能电子脉冲，结合泵浦-探测方法，可同时实现超高时间分辨(优于I皮秒)和超高空间分辨(优于I纳米)的瞬态成像能力。2.避免电磁透镜对提高时间分辨率的限制它的无透镜设计，避免了飞秒探测电子脉冲经过电子透镜后的脉冲展宽，保持了电子脉冲宽度，保证了该方法的时间分辨率。3.极大降低成本它的无透镜设计，结构简单，避免采用昂贵的散焦电磁透镜。4.提供时间分辨电子衍射所缺乏的重要的局域瞬态结构信息。
图I是本发明超快无透镜相干电子衍射成像装置的结构简图。图2是本发明装置的一个实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。本发明所述的超快无透镜相干电子衍射成像方法具有脉冲电子控制系统简单、空间分辨率不受散焦物镜制约等优点，只需要一组强聚焦磁透镜将脉冲电子聚焦在样品上，无需散焦电磁透镜，就可实现在实空间的超高时间和超高空间分辨。该方法极易与兆电子伏特超快电子衍射相结合，但这一方法对脉冲电子束的相干性有极高的要求。脉冲电子束的相干性以及聚焦电子斑大小决定本发明的空间分辨率。本发明所述的超快无透镜相干电子衍射成像方法所采用的电子脉冲是与过程激发源精确同步；探测电子脉冲的脉冲宽度、过程激发脉冲的脉冲宽度、电子脉冲与过程激发源的同步精度等决定了该方法的时间分辨能力，可以实现I皮秒甚至更优的时间分辨率。先请参阅图1，图I是本发明超快无透镜相干电子衍射成像装置的结构简图。本发明超快无透镜相干电子衍射成像装置，由过程激发源01、脉冲电子系统02、脉冲电子控制系统03、样品04、探测系统05、数据处理和三维重构系统06和高真空样品靶室07组成，上述元部件的功能和位置关系如下
所述的脉冲电子系统02、脉冲电子控制系统03、样品04和探测系统05置于所述的高真空样品靶室07，样品04置于高真空样品靶室07内的五维调整架上，其中所述的脉冲电子系统02由脉冲电子源及其加速、整形元件组成；所述的过程激发源01产生过程激发脉冲，输入所述的高真空样品靶室07激发位于所述的五维调整架上的样品04。所述的脉冲电子源产生与所述的过程激发脉冲精确同步的电子脉冲，该脉冲电子经过加速、整形成为高亮度相干的脉冲电子束，经过所述的脉冲电子控制系统03聚焦照射在处于高真空样品靶室07内的被过程激发脉冲激发的样品区域，被所述的样品衍射后，形成一系列相互耦合的、或者相互重叠的衍射图样；该衍射图样有所述的探测系统05接收，包括布拉格衍射峰以及布拉格峰间的干涉信息；输入所述的数据处理和三维重构系统06，通过在线快速傅里叶方法，从衍射图样中找回相位。请参阅图2，图2是本发明装置的一个实施例的结构示意图。实施例是以飞秒脉冲激光为过程激发源的装置，由图可见，本发明超快无透镜相干电子衍射成像装置的构成
所述的过程激发源01包括飞秒激光光源I、分束镜2、由第一激光伺服反射镜3、第二激光伺服反射镜4和第一平移台5构成的第一可变光路延迟调节系统、第三激光伺服反射镜 6、光参量放大激光转化系统7、第四激光伺服反射镜8、聚焦透镜9构成。所述的脉冲电子系统02由位于高真空样品靶室24外的第五激光伺服反射镜10、由第六激光伺服反射镜11、第七激光伺服反射镜12和第二平移台13构成的第二光路延迟调节系统、第八激光伺服反射镜28、飞秒激光三倍频装置14、紫外聚焦透镜15和位于高真空样品祀室24内的金属膜16和多级微波加速器17构成。脉冲电子控制系统03由位于高真空样品革巴室24内依次的第一偏转板18、第二偏转板19、由第一电磁透镜20、第一孔径21、第二电磁透镜22、第二孔径23构成。沿所述的飞秒激光光源I的激光前进方向是所述的分束镜2，该分束镜2将飞秒激光光源I输出的飞秒激光脉冲分为反射光束A和透射光束B ;沿所述的反射光束A的前进方向依次经所述的第一激光伺服反射镜3、第二激光伺服反射镜4、第三激光伺服反射镜6、光参量放大激光转化系统7、第四激光伺服反射镜8反射，经所述的聚焦透镜9聚焦后，穿过所述的高真空样品靶室照射位于五轴样品调节架25上的样品；沿所述的透射光束B的前进方向依次经过所述的第五激光伺服反射镜10、由第六激光伺服反射镜11、第七激光伺服反射镜12、第八激光伺服反射镜28、飞秒激光三倍频装置14和紫外聚焦透镜15聚焦后转化为266nm激光脉冲。所述的266nm激光脉冲照射位于所述高真空样品靶室24内的金属膜16上，并通过光电效应产生脉冲电子，该脉冲电子经多级微波加速器17、第一偏转板18、第二偏转板19、由第一电磁透镜20、第一孔径21、第二电磁透镜22、第二孔径23构成的电子聚焦准直系统后照射在所述的样品区域内，被衍射形成的布拉格衍射峰和布拉格峰间干涉信息的衍射图样，该衍射图样由所述的探测系统26接收，送入所述的数据处理和三维重构系统27进行数据处理，利用“位置敏感衍射成像”(PSDI)技术，解析出样品的散射相位信息。所述的过程激发脉冲和所述的电子脉冲通过泵浦-探测技术精确同步。所述的五轴样品调节架具有上下、前后、左右、旋转和倾斜调整姿态。所述的第一激光伺服反射镜3和第二激光伺服反射镜4设置于第一平移台5上构成的第一可变光路延迟调节系统，所述的第六激光伺服反射镜11和第七激光伺服反射镜12设置于第二平移台13上构成的第二光路延迟调节系统。
其中放置样品的高真空样品靶室、脉冲电子源的腔室、脉冲电子控制系统的腔室以及探测系统的腔室都处于高真空或超高真空环境，可以通过前级机械泵以及分子泵抽至IO-7Pa以下，再通过离子泵及升华泵保持超高真空状态。本发明所述的超快(即时间分辨的)无透镜相干电子衍射成像(即电子显微成像)可以通过精密调节第一平移台5或第二平移台13调节泵浦脉冲与探测电子之间的时间延迟，进而探测每一个相对时刻的无透镜相干电子衍射图样，并进行该时刻的反演和样品的三维重构，最终获得泵浦激发样品区域前后的瞬态结构信息。由于过程激发脉冲在飞秒量级，过程激发脉冲与探测电子脉冲同源(可实现精确同步至飞秒量级)，只要通过控制探测电子脉冲宽度在I皮秒以下，以及平移台的移动精度优于150微米，就可以实现优于I皮秒的时间分辨率。本发明所述的发生相干衍射的电子脉冲要求具有一定的空间和时间相干性。电子脉冲的空间相干性和时间相干性决定了该方法的可操作性和空间分辨率。基于目前现有的
3MeV超短电子源，空间相干长度可达30纳米，时间相干长度可达O. 5纳米，可以满足飞秒电子衍射的需求。为实现超快无透镜相干电子衍射成像，需要进一步对超短兆电子伏特电子脉冲进行优化，使能散从10_3降至10_5从而提高电子的时间相干长度两个数量级，同时降低电子发散角以提高空间相干长度3倍以上，从而通过导入的双聚焦镜及聚焦镜孔径，超快电子束斑可聚焦到30-50纳米，对纳米粒子、超薄样品都可望实现I纳米的空间分辨，从而实现同时获得超高时间分辨和超高空间分辨能力。
权利要求
1.一种超快无透镜相干电子衍射成像方法，其特征在于该方法结合泵浦-探测技术和无透镜相干电子衍射成像，以同时实现超高时间分辨和超高空间分辨的瞬态成像；该方法采用与过程激发脉冲精确同步的高亮度相干电子脉冲作为探测源；探测电子经过样品后直接由探测系统收集相干电子衍射成像图样，从而保持电子的散射相位信息；该方法从所述的相干电子衍射成像通过数据处理和三维重构系统利用现有的反演计算方法计算电子的散射相位信息，实现三维瞬态原子尺度的结构和形貌重构。
2.根据权利要求I所述的超快无透镜相干电子衍射成像方法，其特征在于采用高亮度的相干电子束，其空间相干长度优于50纳米，时间相干长度优于50纳米，作为探测源和紧聚焦电子光学，保证电子散射相位的反演，从而使该技术可实现优于I纳米的空间分辨率。
3.根据权利要求I所述的超快无透镜相干电子衍射成像方法，其特征在于，采用与过程激发脉冲精确同步的超短电子脉冲作为探测源；通过控制过程激发脉冲、探测电子脉冲宽度以及两者之间的同步精度均在I皮秒以下，可以实现优于I皮秒的时间分辨率。
4.电子脉冲的脉冲宽度、过程激发源的脉冲宽度、电子脉冲是与过程激发源的同步精度等决定了该方法的时间分辨率。
5.实施权利要求1-3任一项所述的超快无透镜相干电子衍射成像方法的超快无透镜相干电子衍射成像装置，其特征在于，该装置由过程激发源(01)、脉冲电子系统(02)、脉冲电子控制系统(03)、样品(04)、探测系统(05)、数据处理和三维重构系统(06)和高真空样品靶室(07)组成，上述元部件的功能和位置关系如下 所述的脉冲电子系统(02)、脉冲电子控制系统(03)、样品(04)和探测系统(05)置于所述的高真空样品靶室(07)内，样品(04)置于高真空样品靶室(07)内的五维调整架上，所述的脉冲电子系统(02)由脉冲电子源及其加速、整形机构组成，所述的过程激发源(01)产生过程激发脉冲，输入所述的高真空样品靶室(07)激发位于所述的五维调整架上的样品(04)； 所述的脉冲电子源产生与所述的过程激发脉冲精确同步的电子脉冲，该脉冲电子经过加速、整形成为高亮度相干的脉冲电子束，经过所述的脉冲电子控制系统(03)聚焦照射在处于高真空样品靶室(07)内的被过程激发脉冲激发的样品区域，被所述的样品衍射后，形成一系列相互耦合的、或者相互重叠的衍射图样；该衍射图样由所述的探测系统(05)接收，包括布拉格衍射峰以及布拉格峰间的干涉信息；输入所述的数据处理和三维重构系统(06)，通过在线快速傅里叶方法，从衍射图样中找回相位。
6.根据权利要求2所述的超快无透镜相干电子衍射成像装置，其特征在于所述的过程激发源(01)包括飞秒激光光源(I)、分束镜(2)、由第一激光伺服反射镜(3)、第二激光伺服反射镜(4)和第一平移台(5)构成的第一可变光路延迟调节系统、第三激光伺服反射镜(6)、光参量放大激光转化系统(7)、第四激光伺服反射镜(8)、聚焦透镜(9)构成； 所述的脉冲电子系统(02)由高真空样品靶室(24)外的第五激光伺服反射镜(10)、由第六激光伺服反射镜(11 )、第七激光伺服反射镜(12)和第二平移台(13)构成的第二光路延迟调节系统、第八激光伺服反射镜(28)、飞秒激光三倍频装置(14)、紫外聚焦透镜(15)，和位于高真空样品祀室(24)内依次的金属膜(16)和多级微波加速器(17)构成； 所述的脉冲电子控制系统(03)由位于高真空样品靶室(24)内依次的第一偏转板(18)、第二偏转板(19)、由第一电磁透镜(20)、第一孔径(21)、第二电磁透镜(22)、第二孔径(23)构成； 沿所述的飞秒激光光源(I)的激光前进方向是所述的分束镜(2)，该分束镜(2)将飞秒激光光源(I)输出的飞秒激光脉冲分为反射光束(A)和透射光束(B);沿所述的反射光束(A)的前进方向依次经所述的第一激光伺服反射镜(3)、第二激光伺服反射镜(4)、第三激光伺服反射镜(6)、光参量放大激光转化系统(7)、第四激光伺服反射镜(8)反射，经所述的聚焦透镜(9)聚焦后，穿过所述的高真空样品靶室照射位于五轴样品调节架(25)上的样品；沿所述的透射光束(B)的前进方向依次经过所述的第五激光伺服反射镜(10)、由第六激光伺服反射镜(11)、第七激光伺服反射镜(12)、第八激光伺服反射镜(28)、飞秒激光三倍频装置(14)和紫外聚焦透镜(15)聚焦后转化为266nm激光脉冲； 所述的266nm激光脉冲照射位于所述高真空样品靶室(24)内的金属膜(16)上，并通过光电效应产生脉冲电子，该电子脉冲经多级微波加速器(17 )、第一偏转板(18)、第二偏转板(19)、由第一电磁透镜(20)、第一孔径(21)、第二电磁透镜(22)、第二孔径(23)构成的电子聚焦准直系统后照射在所述的样品区域内，被衍射形成的布拉格衍射峰和布拉格峰间干涉信息的衍射图样，该衍射图样由所述的探测系统(26)接收，送入所述的数据处理和三维重构系统(27)进行数据处理，解析出样品的散射相位信息。
7.根据权利要求3所述的超快无透镜相干电子衍射成像装置，其特征在于，所述的五轴样品调节架具有上下、前后、左右、旋转和倾斜调整姿态。
8.根据权利要求3所述的超快无透镜相干电子衍射成像装置，其特征在于，所述的第一激光伺服反射镜(3)和第二激光伺服反射镜(4)设置于第一平移台(5)上构成的第一可变光路延迟调节系统，所述的第六激光伺服反射镜(11)和第七激光伺服反射镜(12)设置于第二平移台(13)上构成的第二光路延迟调节系统。
全文摘要
本发明公开了一种超快无透镜相干电子衍射成像方法及装置，通过与过程激发源(如飞秒激光脉冲)精确同步的电子脉冲和无透镜相干衍射成像技术相结合，分析被衍射的相干电子脉冲的强度分布，反演计算确定电子散射相位，实现三维瞬态原子尺度的结构和形貌重构，解决传统的电子显微成像方法不具有高时间分辨能力或目前的超快电子成像时间和空间分辨率受限的技术困境。
文档编号H01J37/26GK102903591SQ20121038570
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月12日 优先权日2012年10月12日
发明者陈洁, 王西杰, 陈明伟, 朱溢眉, 朱鹏飞 申请人:上海交通大学