SlideShare a Scribd company logo
Применение рентгеновской птайкографии для
       визуализации нанообъектов.

          Научные руководители:
                       Стриханов М.Н.2
                      Вартаньянц И.А.1,2
          Студент:
                        Джигаев Д.А.2
1Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY, D-22607 Гамбург, Германия
2Национальный исследовательский ядерный университет, “МИФИ”,

                      115409 Москва, Россия
Оглавление

> Фазовая проблема в когерентной рентгеновской микроскопии
> Итерационные алгоритмы и птайкография
> Теоретическое описание
> Компьютерные модели
> Экспериментальные результаты
> Выводы




                           Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 2
Важность фазовой информации

Знание фазы Фурье преобразования в обратном пространстве позволяет восстановить
              пространственное распределение плотности объекта
                                       FFT 1 FFT [ A]exp(i phase{FFT [ B]})
A
                         FFT A
                         phase{FFT A }




B
                         FFT B
                         phase{FFT B }



                                                       1
                                               FFT         FFT [ B]exp(i phase{FFT [ A]})

                                   Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 4
Обратная задача




  Известная                          Мы хотим получить
интенсивность
  рассеяния



                                                               Амплитуда и фаза
                                                          комплексной функции объекта



        Амплитуда и фаза комплексной
функции рентгеновского луча в плоскости объекта



                                 Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 5
Итерационные алгоритмы

> Гершберг-Сакстон алгоритм (GS)                 > Сканирующая
                                                   микроскопия/птайкография
> Error reduction алгоритм(ER)
                                                   (PIE/ePIE)
> Hybrid input-output (HIO/modified
  HIO)
> …
                FFT
    s(r)                   A(q)

 real space           reciprocal space
 constraints             constraints

                FFT -1
    s'(r)                  A'(q)
                                                                    Rodenburg at.al.
  Ограничение – конечный размер                                    PRL 98,034801,2007
            объектов
                                      Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 6
Птайкография

      Птайкография – это решение фазовой обратной задачи.


             Ptycho произошло от Греческого слова
               “ ” (в латинской транслитерации
               “ptux”) означающее “перекрытие”.




   Преимущества:
   • Получение изображений больших объектов
   • Исследование непериодических структур
   • Отсутствие оптики
   • Высокое разрешение
   • Восстановление комплексных функций




                           Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 7
Птайкография. Теория

Излучение, как двумерная функция:
                   i2       x, y
p x, y    A x, y e

Пропускная функция объекта:
                        i     x, y
o x, y    oab x, y e
oab x, y - функция поглощения

Выходная волна после плоскости объекта:           e   x, y       o x, y p x, y

              Приближение тонкого объекта – трехмерная структура
                        спроецирована на плоскость.




                                     Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 8
Птайкография. Теория

Амплитуда, измеряемая детектором-это сумма амплитуд сферических волн от объекта.

                                                                                         2
                                 2                               2    x x' y y'
                                                             i
                                                                       L    L
     Интенсивность: I x ', y '   2           e   x, y e                           dxdy
                                 L

                                                                          i2     
                                                                                   ur
                                                                                                           
 Используя замену переменных получаем: A u                            e   r e           dr    FT        e   r

                                                                       
                                                                            
 Для перемещаемой пробы выходная волна:            e   r             p r R o r

                             
                             R - положение пробы



                                     Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 9
Птайкография. Теория




                       2              
                                                                                  2
      I u, R      M u, R              FT p r R o r



                        Или как свертка:
                         i2            
                                           
                                           Ru
                                                                   2
               I u, R    P u e                         O u



                          Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 10
Птайкография. Алгоритм

Есть два типа алгоритмов:
• PIE – функция луча известна
• ePIE – функция луча может быть восстановлена




                                Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 11
Птайкография. Алгоритм

Функция обновления объекта на каждом шаге сканирования:
                                
                                                   
                                                        *
                       Pj r    Ri             Pj r Ri                                               
 O'j    1   r   Oj r                           2
                                                                                 ' j r , Ri        j   r , Ri
                        Pmax r    Ri          Pj r Ri

Функция обновления пробы на каждом шаге сканирования:
                                
                                                    
                                                        *
                      Oj r     Ri             O j r Ri                                              
 P 'j   1   r   Pj r                           2
                                                                                 ' j r , Ri        j   r , Ri
                       Omax r     Ri         O j r Ri

                                                         1
                                                     1
                                                                          
                                                                                  
Введен Rfactor для вычисления                 
                                                             Ii q   FT Pj r Ri O j r
                                              q, j
ошибки восстановления            R factor                                     
изображения                                                         
                                                                           Ii q
                                                                    q, j



                                        Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 12
Тест. Изображение «Лена»

• Круглая проба радиуса 33пкс
• Начальное приближение: круг
радиуса 10пкс




                                                                     256px
• Приближение объекта:случайное
• Перекрытие 62%
• 100 итераций
• Дискретизация: 7
• Количество кадров: 10x10




                                  Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 13
Тест. Изображение «Лена». Комплексные функции

• Круглая проба радиуса 33пкс
• Начальное приближение:круг
радиуса 10пкс
• Приближение объекта:
случайное
• Перекрытие 62%
• 300 итераций
• Дискретизация: 7
• Фаза пробы: Гауссовый луч                                                                         0
 σ = 38px
    Фаза объекта




                                Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 14
Тест. Изображение «Лена». Комплексные функции

Добавлены случайные смещения
 положений пробы в течении
        сканирования




                               Восстановленная амплитуда                 Восстановленная фаза объекта
                                        объекта




                           Восстановленная амплитуда пробы                  Восстановленная фаза пробы

                                   Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 15
Перекрытие.


Зависимость сходимости алгоритма от процента перекрытия для комплексных функций




                    62%                                                   77%



                                 Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 16
Двумерная модель коллоидного кристалла
                        L=5 m
                                                                  22µm




                shift
    Overlap 1                  Дефект дислокации
                 2
                                           4µm
                         6µm                                                                220nm




                        Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 17
Птайкогграфия. Сканирование




                    Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 18
Тест. Коллоидный кристалл. Двумерная модель




      Модель        Реконструкция                                        Проба
                    Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 19
Тест. Поглотитель прямого пучка
интенсивность
   Входная
Восстановленная
 интенсивность




                  100x100px             300x300px                                400x400px
                              Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 20
Тест. Поглотитель прямого пучка
Восстановленный
     объект
Восстановленная
     проба




                  100x100px          300x300px                                  400x400px
                              Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 21
Тест. Коллоидный кристалл. Трехмерная модель

Размер трехмерного объекта: 3x3x3.5µm Первые 10 итераций в прямом пространстве
        Коллоидный кристалл




                                 Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 22
Тест. Коллоидный кристалл. Трехмерная модель




                          Модель                  Восстановленный объект




                       Проба



                    Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 23
Эксперимент. Нанонити InAs

                                                    Изображение нано-нитей
                                                   с электронного микроскопа



                                                                    Птайкография


                                               z
                                                                                             Зона сканирования
                                                                    Нано-нить

                                                                      47
                                                                3
                                      150 нм

  Расстояние до детектора 2 м
  Детектор 487х487 пикселей


                                                                                                                 y
                                                                            2,3 мкм

                                Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 24
Эксперимент. Нано-нити InAs. Первые результаты




   Амплитуда восстановленного объекта.                           Поперечный срез амплитуды объекта.




                                         Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 25
Эксперимент. Нано-нити InAs. Первые результаты




  Амплитуда восстановленной пробы



                                                      Поперечный среза амплитуды пробы




                                    Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 26
Выводы

> Была разработана программа для реализации метода
  птайкографии(Matlab R2011b).
> Программа была протестирована на нескольких компьютерных
  моделях.
> Программа позволяет восстанавливать комплексные функции
  объекта и пробы.
> Продемонстрированы первые результаты применения программы
  в реальном эксперименте на синхротронном источнике.
  Полученные параметры объекта и пробы являются близкими к
  реально возможным.




                          Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 27
Дальнейшая работа

> Дальнейшее улучшение результатов эксперимента
> Добавление функций уменьшения артефактов в пробе, коррекции
  ошибок положения объекта, уменьшение шумов.
> Брэгговская птайкография
> Трехмерная птайкография
> Дальнейшая разработка на C++
> Добавление GUI




                             Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 28
Спасибо за внимание




     Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 29
2




    Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 30
Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 31

More Related Content

Featured

Everything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPTEverything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPT
Expeed Software
 
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage EngineeringsProduct Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Pixeldarts
 
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
ThinkNow
 
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfAI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
marketingartwork
 
Skeleton Culture Code
Skeleton Culture CodeSkeleton Culture Code
Skeleton Culture Code
Skeleton Technologies
 
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
Neil Kimberley
 
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
contently
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
Albert Qian
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Kurio // The Social Media Age(ncy)
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Search Engine Journal
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
SpeakerHub
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next
Tessa Mero
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Lily Ray
 
How to have difficult conversations
How to have difficult conversations How to have difficult conversations
How to have difficult conversations
Rajiv Jayarajah, MAppComm, ACC
 
Introduction to Data Science
Introduction to Data ScienceIntroduction to Data Science
Introduction to Data Science
Christy Abraham Joy
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best Practices
Vit Horky
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project management
MindGenius
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
RachelPearson36
 
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Applitools
 

Featured (20)

Everything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPTEverything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPT
 
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage EngineeringsProduct Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
 
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
 
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfAI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
 
Skeleton Culture Code
Skeleton Culture CodeSkeleton Culture Code
Skeleton Culture Code
 
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
 
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
 
How to have difficult conversations
How to have difficult conversations How to have difficult conversations
How to have difficult conversations
 
Introduction to Data Science
Introduction to Data ScienceIntroduction to Data Science
Introduction to Data Science
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best Practices
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project management
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
 
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
 

Ptychography report russian_dzhigaev_d

  • 1. Применение рентгеновской птайкографии для визуализации нанообъектов. Научные руководители: Стриханов М.Н.2 Вартаньянц И.А.1,2 Студент: Джигаев Д.А.2 1Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY, D-22607 Гамбург, Германия 2Национальный исследовательский ядерный университет, “МИФИ”, 115409 Москва, Россия
  • 2. Оглавление > Фазовая проблема в когерентной рентгеновской микроскопии > Итерационные алгоритмы и птайкография > Теоретическое описание > Компьютерные модели > Экспериментальные результаты > Выводы Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 2
  • 3.
  • 4. Важность фазовой информации Знание фазы Фурье преобразования в обратном пространстве позволяет восстановить пространственное распределение плотности объекта FFT 1 FFT [ A]exp(i phase{FFT [ B]}) A FFT A phase{FFT A } B FFT B phase{FFT B } 1 FFT FFT [ B]exp(i phase{FFT [ A]}) Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 4
  • 5. Обратная задача Известная Мы хотим получить интенсивность рассеяния Амплитуда и фаза комплексной функции объекта Амплитуда и фаза комплексной функции рентгеновского луча в плоскости объекта Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 5
  • 6. Итерационные алгоритмы > Гершберг-Сакстон алгоритм (GS) > Сканирующая микроскопия/птайкография > Error reduction алгоритм(ER) (PIE/ePIE) > Hybrid input-output (HIO/modified HIO) > … FFT s(r) A(q) real space reciprocal space constraints constraints FFT -1 s'(r) A'(q) Rodenburg at.al. Ограничение – конечный размер PRL 98,034801,2007 объектов Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 6
  • 7. Птайкография Птайкография – это решение фазовой обратной задачи. Ptycho произошло от Греческого слова “ ” (в латинской транслитерации “ptux”) означающее “перекрытие”. Преимущества: • Получение изображений больших объектов • Исследование непериодических структур • Отсутствие оптики • Высокое разрешение • Восстановление комплексных функций Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 7
  • 8. Птайкография. Теория Излучение, как двумерная функция: i2 x, y p x, y A x, y e Пропускная функция объекта: i x, y o x, y oab x, y e oab x, y - функция поглощения Выходная волна после плоскости объекта: e x, y o x, y p x, y Приближение тонкого объекта – трехмерная структура спроецирована на плоскость. Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 8
  • 9. Птайкография. Теория Амплитуда, измеряемая детектором-это сумма амплитуд сферических волн от объекта. 2 2 2 x x' y y' i L L Интенсивность: I x ', y ' 2 e x, y e dxdy L   i2  ur   Используя замену переменных получаем: A u e r e dr FT e r      Для перемещаемой пробы выходная волна: e r p r R o r  R - положение пробы Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 9
  • 10. Птайкография. Теория     2     2 I u, R M u, R FT p r R o r Или как свертка:    i2   Ru  2 I u, R P u e O u Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 10
  • 11. Птайкография. Алгоритм Есть два типа алгоритмов: • PIE – функция луча известна • ePIE – функция луча может быть восстановлена Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 11
  • 12. Птайкография. Алгоритм Функция обновления объекта на каждом шаге сканирования:       *   Pj r Ri Pj r Ri       O'j 1 r Oj r     2  ' j r , Ri j r , Ri Pmax r Ri Pj r Ri Функция обновления пробы на каждом шаге сканирования:       *   Oj r Ri O j r Ri       P 'j 1 r Pj r     2  ' j r , Ri j r , Ri Omax r Ri O j r Ri 1 1      Введен Rfactor для вычисления  Ii q FT Pj r Ri O j r q, j ошибки восстановления R factor  изображения  Ii q q, j Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 12
  • 13. Тест. Изображение «Лена» • Круглая проба радиуса 33пкс • Начальное приближение: круг радиуса 10пкс 256px • Приближение объекта:случайное • Перекрытие 62% • 100 итераций • Дискретизация: 7 • Количество кадров: 10x10 Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 13
  • 14. Тест. Изображение «Лена». Комплексные функции • Круглая проба радиуса 33пкс • Начальное приближение:круг радиуса 10пкс • Приближение объекта: случайное • Перекрытие 62% • 300 итераций • Дискретизация: 7 • Фаза пробы: Гауссовый луч 0 σ = 38px Фаза объекта Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 14
  • 15. Тест. Изображение «Лена». Комплексные функции Добавлены случайные смещения положений пробы в течении сканирования Восстановленная амплитуда Восстановленная фаза объекта объекта Восстановленная амплитуда пробы Восстановленная фаза пробы Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 15
  • 16. Перекрытие. Зависимость сходимости алгоритма от процента перекрытия для комплексных функций 62% 77% Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 16
  • 17. Двумерная модель коллоидного кристалла L=5 m 22µm shift Overlap 1 Дефект дислокации 2 4µm 6µm 220nm Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 17
  • 18. Птайкогграфия. Сканирование Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 18
  • 19. Тест. Коллоидный кристалл. Двумерная модель Модель Реконструкция Проба Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 19
  • 20. Тест. Поглотитель прямого пучка интенсивность Входная Восстановленная интенсивность 100x100px 300x300px 400x400px Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 20
  • 21. Тест. Поглотитель прямого пучка Восстановленный объект Восстановленная проба 100x100px 300x300px 400x400px Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 21
  • 22. Тест. Коллоидный кристалл. Трехмерная модель Размер трехмерного объекта: 3x3x3.5µm Первые 10 итераций в прямом пространстве Коллоидный кристалл Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 22
  • 23. Тест. Коллоидный кристалл. Трехмерная модель Модель Восстановленный объект Проба Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 23
  • 24. Эксперимент. Нанонити InAs Изображение нано-нитей с электронного микроскопа Птайкография z Зона сканирования Нано-нить 47 3 150 нм Расстояние до детектора 2 м Детектор 487х487 пикселей y 2,3 мкм Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 24
  • 25. Эксперимент. Нано-нити InAs. Первые результаты Амплитуда восстановленного объекта. Поперечный срез амплитуды объекта. Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 25
  • 26. Эксперимент. Нано-нити InAs. Первые результаты Амплитуда восстановленной пробы Поперечный среза амплитуды пробы Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 26
  • 27. Выводы > Была разработана программа для реализации метода птайкографии(Matlab R2011b). > Программа была протестирована на нескольких компьютерных моделях. > Программа позволяет восстанавливать комплексные функции объекта и пробы. > Продемонстрированы первые результаты применения программы в реальном эксперименте на синхротронном источнике. Полученные параметры объекта и пробы являются близкими к реально возможным. Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 27
  • 28. Дальнейшая работа > Дальнейшее улучшение результатов эксперимента > Добавление функций уменьшения артефактов в пробе, коррекции ошибок положения объекта, уменьшение шумов. > Брэгговская птайкография > Трехмерная птайкография > Дальнейшая разработка на C++ > Добавление GUI Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 28
  • 29. Спасибо за внимание Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 29
  • 30. 2 Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 30
  • 31. Птайкография| Джигаев Дмитрий| НИЯУ «МИФИ» | 28/06/2012 | Page 31