）積分的簡單并列。相反地， 該積分操作是"錯綜復雜的"（或退化的)，因為在一個方向的積分對于在另一方向的積分結 果具有同時發生的效果。該積分在二維掃描區域上執行，該二維掃描區域通過STCPM中的 帶電粒子射束的掃描運動而被描出/光柵化（rastered)。針對該個路徑中的每個點，存在 如先前的項目中提及的方位特定向量值。 -上面闡述的向量場的二維積分產生標量結果(標量場)。
[0011] 該些點將在下面被更詳細地闡明。
[0012] 根據本發明的方法具有多個醒目的優點。例如： -本發明的積分向量場圖像使用向量場作為輸入，并且該在每個點具有關聯的量值和 方向。該個方向（相位）信息的存在創建了現有成像技術不產生的深度和其它額外圖像細 節。 -通過積分向量場，本發明在不需要將其自己限制到所檢測通量中帶電粒子的預定義 的角度范圍的情況下實現了圖像對比度。不同于"常規"STEM成像，例如它在原理上能夠檢 測穿過樣本的帶電粒子的全部通量，并且仍提供對比度好的圖像。因為它能夠同時"處理" 所述通量中的各種角度范圍，所W它能夠同時顯示樣本圖像的傅里葉頻譜中的高頻和低頻 成分兩者。 -先前的點實現了SNR的急劇改進。例如，該允許對福射敏感樣本的更加有效的調查， 因為： 對于給定福射劑量，與現有技術相比，可W收集更多信息；或者替代地， 為了獲得給定量的數據，與現有技術相比，通常需要較低的福射劑量。 -因為本方法基本上提供了相對充足的對比度，人們限制具有用（過度的)對比度換(更 多的)分辨率的實踐可能性。為了該個目的，所獲得的分辨率可W通過變更撞擊樣本的帶電 粒子射束的照射模式來調整(例如通過調整輸入射束開角/會聚角、在填充圓錐體(所謂的 "在軸上"）和中空圓錐體(所謂的"離軸"或"環形"）照射之間切換等)，該有效地用于改變 照射射束的數值孔徑（NA)。例如，人們能夠選擇執行雙步驟(或多步驟）調查，其中： 人們初始使用相對較低分辨率(較小NA)但是相對較高對比度，例如用于獲得關于 樣本的大體形狀信息； 然后人們可W切換到較高分辨率(較大NA)和較低對比度W用于進一步的樣本分 析。
[0013] 作為關于撞擊射束的所選照射模式的一般描述，應當注意的是，除了上面提到的 對照射射束的有效NA的調整，人們還能夠例如調整所述射束的聚焦/散焦，由此使得射束 聚焦(交叉）W達到樣本內的不同深度。該在研究厚樣本時可能是尤其值得關注的，其中不 同圖像的焦點系列可W被獲得并且稍后通過求解(數學）線性逆問題而被用在樣本的H維 重構中。在帶電粒子顯微鏡中，撞擊樣本的射束（的照射模式）經常被稱為"探測器"。 -本方法可W產生不需要應用諸如MTF/CTF校正之類技術而能夠被直接理解的成像結 果。例如，如果上面提到的向量是靜電電勢場梯度或電場，那么在二維中對它積分將產生樣 本的靜電電勢場的映射-其是帶電粒子顯微鏡中直接可理解/有含義的物理量，因為它與 帶電粒子波在穿過樣本時(使得它彈性散射）所經受的相位偏移的量成正比。 -根據本發明的方案不需要復雜圖像采集方案(具有關聯的校準/對準方面)，諸如由 諸如疊層成像（ptychography)和全息成像之類的技術所規定的那個。
[0014] 本發明的該些和其它方面將在下面更詳細地闡明。
[0015] 在本發明的特定實施例中： -所采用的檢測器被體現為包括四個象限； -所述向量輸出通過計算互補象限對之間的差信號來產生。
[0016] 該樣的四象限檢測器可W如下那樣被采用。檢測器可W沿撞擊樣本的粒子光學射 束的(推測的）光學軸W如下方式來設置：該個(推測的）光學軸在四個象限(被定向為面對 樣本（的背側)）的中也共同角處攔截檢測器。替代地，檢測器可W被體現為具有中也孔(開 口），并且該個孔能夠W所述(推測的)光學軸為中也。沿該個軸傳播并且在樣本中未經受偏 轉的帶電粒子然后將撞擊檢測器的中也，而在樣本中經受偏轉(散射）的帶電粒子將使其軌 跡從所述軸偏移開，并且撞擊到檢測器的象限中的一個(或多個)上。在實踐中，穿過樣本并 從樣本出來的帶電粒子通量將被扇形散開成(準）圓錐形，具有尤其依賴于樣本的結構/組 成的平均偏轉(從光學軸)。通過計算檢測器的不同象限(來自不同象限的所檢測電流)之間 的差信號，人們能夠獲得所述平均偏轉的(初步）量化-因為該樣的計算顯示與另一象限相 比所述通量更多落在一個象限上的相對程度。人們現在能夠(例如）選擇笛卡爾坐標系（X， Y)W使得一個誠對)象限對跨在X軸上而另一個誠對)象限對跨在互補的Y軸上；在該障 況下，執行上面提到的差計算能夠產生具有（X，Y)坐標的梯度向量。該個向量針對在樣本 /檢測器上掃描出的路徑中的每個坐標點將具有給定值(量值/方向)，因此定義向量場(其 例如能夠通過將它繪制為所謂的"針圖"而被直觀化，類似于在氣象學中繪制風場的方式)。 該個向量場然后能夠關于X和YW二維方式積分，從而產生本發明的新的積分向量場圖像。 用于執行該個重要積分操作的合適數學算法將在后面被更詳細地闡述。
[0017] 在剛討論的實施例中W及在本發明的其它實施例(諸如下面將討論的接下來的兩 個）中應當被明確注意的是，在本發明中所采用的向量可W乘W-個或多個比例常數而不 影響本發明的關鍵點。例如，（粒子）福射斑點在分段檢測器上(相對于所選原點）的位置自 身是向量。然而，適當考慮檢測器的操作原理，該樣的向量可W被分配特定的物理含義，例 如靜電電勢場梯度（電場)，其也是向量。在數學上，它使得哪個向量被二維積分沒有差別： 人們能夠經由簡單(結果）比例常數來從一個向量轉換到另一個(并且從一個積分結果轉換 到另一個)。
[0018] 在本發明的替代實施例(其可W被認為是先前討論實施例的改進(或"更高分辨 率"版本)）中，下列各項適用： -所采用的檢測器被體現為包括像素陣列的像素化檢測器； -使用包括如下步驟的過程來產生所述向量輸出： 比較各像素值W確定在檢測器上所述通量的質也的方位； 表達檢測器上所述質也的坐標位置。
[0019] 關于該個實施例，應當注意下列各項： -像素的所述陣列（矩陣布置）例如可W沿正交(笛卡爾）網格或例如同也圓（極坐標布 置）的嵌套集合來布局。該樣的布置可W分別適合于上面提到的笛卡爾或極坐標中質也坐 柄的表達。 -該種檢測器的示例包括CMOS、CCD和SSPM(固態光電倍增器）陣列，例如包括 1024x1024像素(多個或部分)。 -因為該樣的陣列中的檢測分段(像素)通常比先前實施例中的檢測分段(象限)小得多 且多得多，所W它們通常允許對上面提到的平均偏轉的更加準確的定位，其經由所述質也 的方位來顯現自己。 -在檢測器區(小塊）（其中像素通過上面提到的粒子通量的撞擊而被激勵）之內，所述 質也可W將其自己顯現為在所述區中間的(相對局部的）"亮斑點"和/或顯現為所述區的 所計算的"中也"位置。 -比較來自各個受激勵像素的（電信號的)值并且根據其確定質也位置是相對簡單的事 情。該可W自動(例如，利用圖案/圖像識別軟件）和/或手動(例如，通過視覺上顯示檢測 器輸出的再現并且允許操作員使用例如計算機鼠標、觸控筆或觸摸屏來選擇質也位置）完 成。
[0020] 在本發明的再另一實施例中，所采用的檢測器是位置敏感檢測器（PSD)。該樣的檢 測器W不同的形式可用，諸如： -所謂的"各向同性傳感器"，其中福射敏感半導體薄片(例如PIN二極管層）W幾個(例 如四個)外圍電極為邊界。撞擊薄片的福射斑點使得局部電阻改變，該在所述電極中導致不 同的電流。所述斑點的位置隨后根據相對簡單的幾何等式得出，所述幾何等式包括所述電 流(中某些）的差W及和。