极化过滤的阴极发光成像

光是一种横向电磁波:构成光波的电场和磁场始终沿传播方向横向振荡。

图片礼貌www.schoolphysics.co.uk.

除了颜色(能量)和动量(传播方向)之外,光还具有偏振的特征,偏振描述了这些电磁场的振荡方向。如果电磁振荡保持在同一平面上,则极化称为线性。当波传播时,该平面也可以旋转。在这种情况下,极化是椭圆的,根据旋转方向可以是左(逆时针)或右(顺时针)(圆极化是椭圆极化的特例)。

角度分辨偏振物

以下图是目前仅在Delmic SPARC上可用的角度解析偏振偏振物成像模式的示意图。通过抛物面镜收集阴极隆起,然后由由四分之一波片(QWP)和线性偏振器(LP)组成的偏振分析仪来过滤。

角度分辨阴极发光的图示

CCD摄像机记录偏振过滤后的图像。当通过六种不同的分析仪设置捕获图像时,将检索每个发射角度的全偏振状态。然后,可以通过对抛物面的扭曲效应进行校正来重建样品的原始发射。这种校正也与波长有关,因此使用彩色滤光片来提高校正精度并实现光谱灵敏度。也可以在没有角度分辨率的情况下进行偏振滤波高光谱成像。在这种成像方式中,可以获得偏振过滤的纳米级高光谱图像。这项技术以前在商业系统上是不可用的,因为它需要非常高的镜对准精度、高的收集效率和对镜畸变的详细了解。

偏振显示

偏振在浅品质相互作用中起着关键作用,可用于研究相干性,散射,双折射/培养和手性。另外,它可用于阻止虚假的背景辐射并校正收集光学器件中的异常效果。当从(纳米)材料发射光时,对于每个发射角度,极化不一定是相同的。必须在傅立叶平面中进行完全全面的极化研究,否则称为角度解析模式。SPARC是唯一可以执行角度解析成像以以这种方式研究偏振效果的唯一商业工具。

下面显示了使用此技术可以做什么的示例。这张图像显示了用CL偏振法测量的金等离子体布拉西光栅上不同发射角度的径向和方位电场振幅。

等离子体布拉西光栅的图像
(a)使用聚焦离子梁铣削磨成单晶的等离子体靶向靶向金的SEM。(b)径向和(c)方位角场幅度作为发射角度θ和φ的函数,用于靶心的中央电子束激励。

上述数据是通过使用电子束在靶心发射圆形等离子体波产生的,该等离子体波被结构转换为径向偏振同轴束。该几何体的方位角分量小得可以忽略。在这种情况下,光是线偏振的,但原则上,如果发射是椭圆偏振的,也可以确定利手性。

Baidu