Исследование устойчивости алгоритма восстановления фазы к отсутствующей информации в центре детектора в случае когерентного рассеяния на упорядоченной структуре
Автор: Уклеев Виктор Алексеевич
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Короткие сообщения
Статья в выпуске: 6 т.43, 2019 года.
Бесплатный доступ
Гибридный алгоритм ввода-вывода - численный метод восстановления фазы, позволяющий решать задачи когерентной рентгеновской дифракционной микроскопии для получения изображения микро- и нанообъектов в реальном пространстве из картины дифракции рентгеновских лучей без использования фокусирующей оптики. В данной работе исследована применимость данного алгоритма для случая отсутствующей информации в центре дифракционной картины, что является частой проблемой в задачах малоуглового рассеяния. Мы рассмотрели частный случай рассеяния от упорядоченной структуры и провели качественное и количественное описание восстановления изображения при расширении области затенения детектора. Было показано, что с увеличением числа затенённых пикселей разрешение восстановленной картины уменьшается, точные позиции дефектов в упорядоченной структуре и форма частиц могут быть искажены или утеряны.
Когерентная дифракционная микроскопия, алгоритм восстановления фазы, малоугловое рассеяние
Короткий адрес: https://sciup.org/140246535
IDR: 140246535 | DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-6-1088-1092
Список литературы Исследование устойчивости алгоритма восстановления фазы к отсутствующей информации в центре детектора в случае когерентного рассеяния на упорядоченной структуре
- Кузнецова, Т.И. О фазовой проблеме в оптике / Т.И. Кузнецова // Успехи физических наук. - 1988. -Т. 154(4). - С. 677-690.
- Miao, J. Extending the methodology of X-ray crystallography to allow imaging of micrometre-sized non-crystalline specimens / J. Miao, P. Charalambous, J. Kirz, D. Sayre // Nature. - 1999. - Vol. 400(6742). - P. 342-344.
- Robinson, I. On possible extensions of X-ray crystallography through diffraction-pattern oversampling / I. Robinson, R. Harder // Nature Materials. - 2009. - Vol. 8, Issue 4. - P. 291-298.
- Miao, J. Extending the methodology of X-ray crystallography to allow imaging of micrometre-sized non-crystalline specimens / J. Miao, D. Sayre // Acta Crystallographica Section A: Foundations of Crystallography. - 2000. -Vol. 56, Issue 6. - P. 596-605.
- Fienup, J.R. Phase retrieval algorithms: a comparison / J.R. Fienup // Applied Optics. - 1982. - Vol. 21, Issue 15. -P. 2758-2769.
- Marchesini, S. Invited article: A unified evaluation of iterative projection algorithms for phase retrieval / S. Marchesini // Review of Scientific Instruments. - 2007. - Vol. 78, Issue 1. - 011301.
- Huang, X. Incorrect support and missing center tolerances of phasing algorithms / X. Huang, J. Nelson, J. Steinbrener, J. Kirz, J.J. Turner, C. Jacobsen // Optics Express. - 2010. -Vol. 18, Issue 25. - P. 26441-26449.
- Tripathi, A. Influence of noise and missing data on reconstruction quality in coherent X-ray diffractive imaging / A. Tripathi, O. Shpyrko, I. McNulty, C. Eyberger, B. Lai // AIP Conference Proceedings. - 2011. - Vol. 1365, Issue 1. - P. 305-308.
- He, K. High dynamic range coherent imaging using compressed sensing / K. He, M.K. Sharma, O. Cossairt // Optics Express. - 2015. - Vol. 23, Issue 24. - P. 30904-30916.
- Ukleev, V. Coherent resonant soft X-ray scattering study of magnetic textures in FeGe / V. Ukleev, Y. Yamasaki, D. Morikawa, N. Kanazawa, Y. Okamura, H. Nakao, Y. Tokura, T.-H. Arima // Quantum Beam Science. - 2018 - Vol. 2, Issue 1. - 3.
- Gulden, J. Coherent x-ray imaging of defects in colloidal crystals / J. Gulden, O.M. Yefanov, A.P. Mancuso, V.V. Abramova, J. Hilhorst, D. Byelov, I. Snigireva, A. Snigirev, A.V. Petukhov, I.A. Vartanyants // Physical Review B. - 2010 - Vol. 81, Issue 22. - 224105.
- Ulvestad, A. Identifying defects with guided algorithms in Bragg coherent diffractive imaging / A. Ulvestad, Y. Nashed, G. Beutier, M. Verdier, S.O. Hruszkewycz, M. Dupraz // Scientific Reports. - 2017. - Vol. 7, Issue 1. - 9920.
- Shabalin, A.G. Revealing three-dimensional structure of an individual colloidal crystal grain by coherent X-Ray diffractive imaging / A.G. Shabalin, J.-M. Meijer, R. Dronyak, O.M. Yefanov, A. Singer, R.P. Kurta, U. Lorenz, O.Y. Gorobtsov, D. Dzhigaev, S. Kalbfleisch, J. Gulden, A.V. Zozulya, M. Sprung, A.V. Petukhov, I.A. Vartanyants // Physical Review Letters. - 2016. - Vol. 117, Issue 13. -138002.
- Van Heel, M. Fourier shell correlation threshold criteria / M. Van Heel, M. Schatz // Journal of Structural Biology. -2005. - Vol. 151, Issue 3. - P. 250-262.
- Строук, Дж. Введение в когерентную оптику и голографию / Дж. Строук; пер. с англ. - Рипол Классик, 1967.
- Mancini, G.F. Colloidal crystal order and structure revealed by tabletop extreme ultraviolet scattering and coherent diffractive imaging / G.F. Mancini, R.M. Karl, E.R. Shanblatt, C.S. Bevis, D.F. Gardner, M.D. Tanksalva-la, J.L. Russell, D.E. Adams, H.C. Kapteyn, J.V. Badding, T.E. Mallouk, M.M. Murnane // Optics Express. - 2018. -Vol. 26, Issue 9. - P. 11393-11406.
- Lazarev, S. Ptychographic X-Ray imaging of colloidal crystals / S. Lazarev, I. Besedin, A.V. Zozulya, J.-M. Meijer, D. Dzhigaev, O.Yu. Gorobtsov, R.P. Kurta, M. Rose, A.G. Shabalin, E.A. Sulyanova, I.A. Zaluzhnyy, A.P. Me-nushenkov, M. Sprung, A.V. Petukhov, I.A. Vartanyants // Small. - 2018. - Vol. 14, Issue 3. - 1702575.
