自1930年代初以來，電子顯微鏡為空前的小世界提供了前所未有的途徑，揭示了復(fù)雜的細(xì)節(jié)，而這些細(xì)節(jié)用傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡是無法分辨的。但是，為了在較大的樣品區(qū)域上實(shí)現(xiàn)高分辨率，需要提高電子束的能量，這既昂貴又不利于觀察中的樣品。

得克薩斯州A&M大學(xué)的研究人員可能已經(jīng)找到了一種新的方法，可以提高低分辨率電子顯微照片的質(zhì)量，而又不會(huì)損害樣品的完整性。通過在一種來自相同樣本但物理分辨率不同的圖像對(duì)上訓(xùn)練深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(一種人工智能算法)，他們發(fā)現(xiàn)可以進(jìn)一步增強(qiáng)低分辨率圖像中的細(xì)節(jié)。

“通常，高能電子束會(huì)在需要更高圖像分辨率的位置穿過樣品。但是，通過我們的圖像處理技術(shù)，我們僅使用一些較小尺寸的高分辨率圖像就可以超分辨整個(gè)圖像”，Wm Michael Barnes '64工業(yè)與系統(tǒng)工程系的Yu Ding博士，Mike和Sugar Barnes教授說。“這種方法的破壞性較小，因?yàn)椴恍枰酶吣茈娮邮鴴呙铇悠返拇蟛糠帧?rdquo;

研究人員于6月在電氣與電子工程師協(xié)會(huì)的圖像處理事務(wù)中發(fā)表了他們的圖像處理技術(shù)。

與光學(xué)顯微鏡不同，在光學(xué)顯微鏡中，光子或一小束光被用來照亮物體，而在電子顯微鏡中，則利用電子束。然后收集從物體反射或穿過物體的電子，以形成圖像，稱為電子顯微照片。

因此，電子束的能量在確定圖像的分辨率中起著至關(guān)重要的作用。即，能量電子越高，分辨率越好。但是，損壞標(biāo)本的風(fēng)險(xiǎn)也增加了，這類似于可見光的高能親戚紫外線會(huì)損壞敏感物質(zhì)(如皮膚)。

丁說：“科??學(xué)家總是有兩難境地。” “為了保持標(biāo)本的完整性，很少使用高能電子束。但是，如果不使用高能束，則高分辨率或以較小尺度觀察的能力將受到限制。”