Susanne Klare, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 2017 :

"Der Einfluss des Messuntergrundes auf die Ptychographische Bildgebung"


"The influence of background signals on ptychographical imaging"



Summary

Kurzfassung

Die Ptychographie ist ein neues und in vielf ̈altiger Weise genutztes bildgebendes Verfah- ren der R ̈ontgenmikroskopie. Bei diesem koh ̈arenten 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 r ̈aumliche Aufl ̈osung der Rekonstruktion. Die Aufl ̈osung ist beeinflusst durch die Streueigenschaf- ten der Probe, also das Probensignal und durch den Messuntergrund, der nicht von der Probe herr ̈ uhrt. In dieser Arbeit wird der Einfluss des Messuntergrundes auf die Ptychogra- phie untersucht und quantifiziert. Dazu wird das Signal-zu-Rausch-Verh ̈altnis eingef ̈ uhrt. Es werden Messungen des Untergrundes mit Hilfe von Strahlabsorbern und Lochblenden durchgef ̈ uhrt. Diese werden erg ̈anzend modelliert, um die Streuung in Luft und Detektor- material zu quantifizieren. Zus ̈atzlich werden Messungen an verschieden stark streuenden Proben vorgestellt und verglichen.

Titel

Kurzfassung

Summary

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.