ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ АНАЛИЗА СТРУКТУРЫ СЛОЖНЫХ ОКСИДОВ МЕТОДАМИ ПЭМ
Созыкин Н.Е.(1), Мычинко М.Ю.(1,2), Сунцов А.Ю.(1)
(1) Институт химии твердого тела УрО РАН
620077, г. Екатеринбург, ул. Первомайская, д. 91
(2) Уральский федеральный университет
620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, д. 19
Современный прогресс в разработке новых материалов требует точной оценки их химического состава и структуры на различных масштабах. В связи с чем для всестороннего анализа применяются разнообразные методы, среди которых важное место занимает просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ). Несмотря на высокую информативность, традиционный подход к обработке ПЭМ-изображений страдает рядом недостатков: низкое качество съемки, шумы, искажения и зависимость результата от опыта оператора.
Чтобы преодолеть эти ограничения, была разработана автоматизированная система анализа ПЭМ-изображений. Процесс начинается с предварительной загрузки и подготовки данных, включающей улучшение разрешения и устранение артефактов съёмки. Затем применяется быстрое преобразование Фурье (БПФ), позволяющее выявить конфигурацию атомных слоёв на ПЭМ-изображении. Обратный переход к пространственному виду через обратное преобразование Фурье (ОПФ) создает очищенную модель структуры, свободную от посторонних сигналов. Схема процесса представлена ниже.
Схема выполнения алгоритма
Автоматизация позволила значительно повысить скорость и точность анализа, уменьшить влияние человеческого фактора и облегчить работу исследователя. Данный подход в исследовании новых материалов позволяет быстро получать важные сведения о строении и характеристиках веществ исходя из ПЭМ-изображения его структуры.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-73-00244.