Der Einfluss des Messuntergrundes auf die Ptychographische Bildgebung

Abstract

Die Ptychographie ist ein neues und in vielfältiger Weise genutztes bildgebendes Verfah- ren der Röntgenmikroskopie. Bei diesem kohärenten Scanverfahren wird im Fernfeld an jedem Scanpunkt einer Probe ein Beugungsbild aufgenommen. Aus diesen Beugungsbil- dern werden iterativ sowohl Amplituden- als auch Phaseninformation der Probe und der Beleuchtung gewonnen. Ein wichtiges Ziel bei diesem Verfahren ist eine hohe räumliche Auflösung der Rekonstruktion. Die Auflösung ist beeinflusst durch die Streueigenschaf- ten der Probe, also das Probensignal und durch den Messuntergrund, der nicht von der Probe herrührt. In dieser Arbeit wird der Einfluss des Messuntergrundes auf die Ptychographie untersucht und quantifiziert. Dazu wird das Signal-zu-Rausch-Verhältnis eingeführt. Es werden Messungen des Untergrundes mit Hilfe von Strahlabsorbern und Lochblenden durchgeführt. Diese werden erg̈anzend modelliert, um die Streuung in Luft und Detektormaterial zu quantifizieren. Zusätzlich werden Messungen an verschieden stark streuenden Proben vorgestellt und verglichen.

Ptychographical imaging is a new and powerful tool for x-ray microscopy. In this coherent scanning microscopy, a series of diffraction patterns is taken from a sample in the far field regime. The diffraction patterns are used to reconstruct computationally the amplitude as well as the phase information of both the probe and illumination function. An important parameter for this method is the possible spatial resolution. The spatial resolution is limited by the scattering of the sample and by the background signal, which is not caused by the sample. In this work, the influence of the ptychographic reconstruction’s background is evaluated and quantified. For this purpose, a signal-to-noise ratio is defined and used. The background is measured with pinholes and beamstops, and the scattering in the air and detector material is modeled. Measurements at different samples with different scattering properties complete the investigations.