투과 전자 현미경 워크플로우, 결과 분석 및 데이터 관리에 대한 머신 비전 접근 방식

이 기술은 모든 기술 수준의 사용자가 고성능 TEM 연구에 액세스할 수 있도록 개발되었습니다. 또한 과학적 발전에는 여러 연구자의 공동 노력이 필요하므로 성공적인 연구를 위해서는 크고 복잡한 데이터 세트를 공유하고 분석하는 효율적인 플랫폼이 필수적입니다 Operando 및 현장 연구는 TEM을 실시간 나노 실험실로 변환하여 연구자가 재료의 성장 특성을 제어하는 동적 나노 스케일 프로세스를 탐색할 수 있도록 합니다. 현장 TEM 연구의 가장 큰 과제 중 하나는 샘플의 고유 거동에서 빔 조사 효과를 분리하는 것입니다.

정확한 전자 선량 측정 및 추적이 필수적이지만 선량 관리 소프트웨어가 없으면 총 선량 또는 임계 선량이 아닌 전자 선량률만 측정할 수 있습니다. 복잡한 TEM 워크플로는 해당 이미지에 수동으로 정렬하고 인덱싱해야 하는 대규모 데이터 세트를 생성합니다. 시간이 많이 소요되는 이 공정에서는 이미징 조건 또는 샘플 환경 조정과 같은 주요 정보가 손실되어 분석 및 재현성이 복잡해질 수 있습니다. 우리는 실험 중에 생성된 이미지와 메타데이터를 수집하고 데이터가 풍부하고 검색 가능한 타임라인으로 인덱싱하는 머신 비전 워크플로를 개발했습니다.

계산 및 이미지 분석 알고리즘은 이미지 간의 변수를 계산하고, 보정을 적용하고, 숨겨진 추세를 식별할 수 있습니다. 새로운 메타데이터를 계산, 동기화 및 각 이미지에 인덱싱함으로써 다중 모드 분석이 갑자기 새로운 가능성이 되었습니다. 예를 들어, 제올라이트 이미지에 정확하게 축적된 선량 및 선량률 정보를 통해 수천 개의 이미지에서 샘플 손상을 정량적으로 평가할 수 있습니다.

우리는 결과에 접근하고 해석할 수 있도록 하고 실험 재현성을 개선함으로써 현장 TEM의 기능을 계속 추진할 것입니다. 이 소프트웨어는 역사적으로 어려웠던 특정 응용 분야를 대상으로 하는 워크플로 기반 모듈을 개발하여 현장 TEM 실험을 더 쉽고 더 풍부한 정보로 만드는 플랫폼입니다.