FDTD等效入射波法分析PSTM

本文提出一种简捷有效的方法 ,即等效入射波法分析光子扫描隧道显微镜 (PSTM)。作为验证 ,计算了 3维情况下 ,形貌起伏样品和嵌埋的不同折射率样品 ,S和P极化情况下 ,等高扫描面上的场分布的PSTM图像 ,并与其他方法进行比较。比较表明 ,时域有限差分法 (FDTD)等效入射波法与其他方法已有的结果符合相当好 ,并具有简捷 ,降低对吸收边界的要求 。

PSTM成像的FDTD数值模拟

尝试用时域有限差分法(FDTD)分析采用不同探针时光子扫描隧道显微镜(PSTM)成像的分辨率和效率。对四种探针,即不镀膜,带菱形金尖,镀金膜有孔径,镀金膜无孔径的探针,用二维p极化波,满足全反射条件,并用样品台上方平行于界面的隐失波作为等效入射波源,用探针距离尖顶一定高度截面的玻印亭矢量计算散射场强。数值模拟结果表明,带纳米尺度金尖的探针具有最好成像的分辨率和效率,镀膜无孔径和镀膜孔径探针次之,不镀膜探针最差。

PSTM等强度扫描方式下减小假象的数值模拟

本文用多层薄膜理论的费涅耳系数矩阵法导出光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ）探测场计算公式，公式适用于四层介质三界面和三层介质两界面两种模式。用所得公式研究了等强度扫描下表面形貌测量时由样品表面起伏引起附加的假象用π对称双激光器照射样品方法减小假象。通过数值模拟给出了在不同入射角、偏振和不同探针至样品距离条件下减小假象的效果。上述方法亦适用于ＰＳＴＭ测量样品折射率图像时减小由表面倾角引入的假象。

AF/PSTM图像分解方法及其数值模拟结果

介绍 1996年申请的一项发明专利———光纤尖“共振原子力 /光子扫描隧道显微镜 (AF/PSTM)”图像分解方法。该方法用入射角以光纤尖轴线为π对称的光束照明样品消假像 ,在AF/PSTM双功能弯光纤尖共振频率条件下 ,采用等尖至样品平均间距 (即等振幅 )扫描或等光子隧道信息平均强度扫描两种模式成像 ,分解样品光学图像和形貌图像。用最简单的PSTM两介质模型推导了近似的图像分解的解析表达式 。

多层系统周期样品PSTM消假像微扰近似

本文利用一级微扰近似方法对三层系统 (样品台 样品 空气 )表面周期起伏样品采用π 对称双激光束照射得到等强度和等高度扫描的数值模拟近场强度图像。通过与单激光束照射图像比较 ,作者看到双激光束照射下的一级微扰图像能够除去由样品表面起伏的微扰而产生的动量局域偏移 ,也可减小由表面倾角引起的假像。此三层系统起伏样品能够较真实地模拟实验 。

PSTM中不同探针扫描成像的模拟分析

金属纳米粒子或薄膜在可见光的激励下产生表面增强效应。尝试在光子扫描隧道显微镜(PSTM)中应用带铝的光纤探针来提高成像的分辨率和灵敏度。采用二维时域有限差分法(FDTD)模拟计算了裸光纤、尖端镀铝颗粒光纤、孔径镀铝膜光纤和全镀铝膜光纤探针的成像。结果显示,采用带铝探针后的灵敏度均比裸光纤提高两个数量级;尖端镀铝颗粒光纤探针的分辨率最好,可优于20nm;全镀铝膜和孔径镀铝膜光纤探针的分辨率分别可达到20nm和60nm。结果可供探针制备及实验参数设置参考。

光子扫描隧道显微镜（PSTM）的研制及样品的显微成像研究

光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ）的研制及样品的显微成像研究郭宁，吴世法，夏德宽，初世超，徐绍华（大连理工大学，大连１１６０２３）高崧，姚骏恩，商广义，贺节，李成基（中国科学院科仪中心电镜室，北京１０００８０）光子扫描遂道显微镜（ＰＳＴＭ）是继１９８６年...

PSTM 四层介质理论探测场的数值模拟

使用最新光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ）探测场的理论计算公式，采用比较符合实际探测的理论模型，对ＰＳＴＭ探测场进行了计算机数值模拟，对探测场分布随扫描控制参量的变化规律进行了系统的研究，得到了与实际探测结果一致的探测场分布规律，为ＰＳＴＭ四层介质理论的进一步应用打下了基础．

PSTM光纤探针腐蚀系统的研制

本文分析了光纤探针的制作方法 ;介绍了一种制作光纤探针的自动控制系统 ;给出了系统的基本结构和基本电路 ;用本系统进行了实际制作。

周期性样品PSTM消假像数值模拟

以微扰方法为基础 ,利用双光束照射周期性样品消除由形貌引起的假像 .给出了 0 -方位和π-方位照射下 s-极化和 p-极化在玻璃光栅上等强度和等高度扫描模式下的近场强度图像 .通过比较得到了较好的结果 ,并讨论了各种参数如极化和针尖与样品之间的距离对光子扫描隧道显微镜图像的影响 .

PSTM等间距及等高扫描方式下减小假像数值模拟

利用多层薄膜模型对PSTM等间距及等高扫描下的探测场进行了计算 .采用两种模式模拟了样品表面起伏引起的倾角假像及用π对称双激光束消除假像的效果 .结果表明 ,用π对称双激光束照射方法可显著减小倾角假像 .

SNOM和PSTM中对聚氯乙烯小球成像的比较

本文利用时域有限差分(FDTD)法,对聚氯乙烯(PVC)小球在透射式扫描近场光学显微镜(T-SNOM)和光子扫描隧道显微镜(PSTM)两种系统中的光场分布进行数值模拟比较。结果显示:SNOM中,激励为P偏振平面波时能较好地反映样品边沿的跳变,但X方向上干涉效应会对特定位置的样品成像起到强度调制作用;PSTM中,样品的近场强度分布能明显地反映样品形貌,但样品在X方向入射波的调制以及样品之间的反射波、散射波的干涉作用使得成像较为复杂。

Epos3.0在曙光64位机群上偏移效率(PSTM3D)分析

目前LINUX平台PC CLUSTER在石油行业得到大量应用,特别是在叠前偏移领域, 但是网络和存储仍然是大规模机群应用的两个瓶颈,本文以实际生产数据为基础进行测试,对机群中网络和存储进行分析,并给出优化的办法。

PSTM金属样品成像实验的数值模拟

本文采用时域多分辨分析法(MRTD),并利用FDTD方法的完全匹配层(UPML)作为边界条件,对Eckert等人在实验中所使用的喷溅金属铝小块样品作了数值模拟分析,给出了在PSTM模型中喷溅金属铝小块样品的数值模拟的三维图像,并对试验结果和理论结果进行了比较和分析,验证了Eckert等人的实验。

PSTM光纤探针几何形状研究

系统地分析了各种常见的不同形状探针，综合考虑其纳米区的能量耦合和模式耦合，并给出数值模拟结果。

碳酸盐岩缝洞型储层三种不同地震成像效果对比

碳酸盐岩缝洞型储层具有埋深大、非均质性强、尺度变化大等特点,溶蚀洞体的地震识别特征——串珠状反射的成像精度是制约这类储层成功勘探和开发的控制因素之一。尤其对于小规模溶蚀洞体,如何选取更好的地震成像方法是目前缝洞单元预测的关键。以在塔河某油田采集的全方位三维地震为例,在地震偏移成像前的预处理流程相同的基础上,分别利用PSTM(pre-stack time migration)、RTM(reverse time migration)及OVT(offset vector tile)三种不同的成像方法对资料进行了处理。处理效果对比和叠后属性分析表明:OVT处理获得的三维地震数据对溶洞成像聚焦性较好,边界清晰,RTM对中小尺度的洞体成像能力更强,归位精度最高;而从保幅性和P波各向异性分析的角度,OVT成像效果则更有利于方位信息的使用。因此,针对不同尺度的溶蚀洞体成像要求出发,RTM与OVT表现了明显好于PSTM的优点,针对不同的地质任务应分别选择使用不同的成像方法。

光子扫描隧道显微镜的光电成像系统研究

本文论述了光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ）的显微成像机理、成像规律，针对具体的物理模型进行数值模拟计算，并得到了与实际探测相一致的场分布规律。采用自行研制的光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ）的显微实验系统对多种样品进行了表面显微成像研究，获得了关于样品表面三维立体图像信息，通过多种图像处理手段对原始图像进行后期处理，得到了更具视觉效果、更为逼真的样品表面图像。

光子扫描隧道显微镜的突破性研制

Developing photon scanning tunneling microscope (PSTM) has been attrating much attention after the invention of STM. The vertical characteristic of the evanescent field has been measured and the result cosists with the oretical calculation. It is a key progress for building a PSTM.

纳米分辨近场光学显微成象技术现状

介绍了纳米分辨近场光学显微成象技术现状 .近场光学显微成象技术大体可分为小孔扫描近场光学显微镜(A- SNOM)、无孔径尖散射扫描近场光学显微镜 (S- SNOM)和光子扫描隧道显微镜 (PSTM)三种基本类型 .除介绍这三类近场光学显微镜简要成象原理、现状和各自特点外 ,还重点介绍了大连理工大学纳米成象技术研究组 PSTM的研究进展 ,即 PSTM消假象数值模拟和实验研究结果 ,其实验空间分辨首次达到 2 .8nm线扩展函数半高宽的水平 .

光子扫描隧道显微镜成像原理的数值研究

用二时域有限公司差分 (FDTD)方法模拟光子扫描隧道显微镜 (PSTM)的基本原理。计算包括玻璃 ,空气和平面探针三层模式。给出了样品在全内反射照射下总场分布的图像和在样品上方等高扫描的光强分布图。并且给出光子扫描隧道显微镜中的光子隧道效应即在样品上方用一亚波长尺度的微小探针可将隐失波转变为传输波的图片。