9th作者:马特·希斯科克博士
可靠地探测小颗粒
自动粒子分析是一种从广泛的样本类型中寻找和识别粒子的强大方法。在某些情况下,这可能是为了了解大量粒子的相对比例,但在另一些情况下,它可能是为了从相对较大的区域中发现和识别小的、关键的粒子。
这些“大海捞针”的搜索特别适合于自动化分析,因为手动进行这些搜索将非常费力,因为绝大多数时间将花在试图找到粒子上。通过自动粒子分析,我们可以定义粒子所在的样本区域,然后使用一组规则进行搜索,找到我们的粒子,然后分析它们,确定它们的组成,从而识别它们。
如何分析整个样本中的粒子?
当我们进行粒子分析时,典型的方法是获取电子图像,检测粒子在图像中的位置,然后分析这些粒子——所有这些都是自动的。然后我们将舞台移动到下一个视野,并重复这一过程-最终覆盖我们的完整样本区域。
当我们寻找这些小而稀有的粒子时,我们的第一个想法通常是在高倍倍率下工作,以便更清楚地看到它们,但这意味着,为了覆盖完整的样本区域,我们需要比在低倍率下工作更多的视野。这对完整的分析有显著的时间影响,因为这意味着需要更多的图像采集和更多的舞台移动——所有这些都需要时间。
因此,我们需要的是一种方法,我们可以在低倍率下工作,以便快速覆盖该区域,但仍然能够找到并准确分析小颗粒。
我能快速分析粒子吗?
一种让事情变得更快的方法是减少我们在图像扫描中每个像素使用的停留时间,特别是在感兴趣的粒子很少的应用中(万博电脑网页版登录例如枪击残留物分析- GSR),因此绝大多数分析时间都花在获取图像上。不幸的是,这可能会产生负面影响,导致我们对粒子位置的理解有一点偏差,因为快速移动的光束“看到”粒子的精度低于缓慢移动的光束。
这意味着我们面临着一个问题——我们想要既快速又准确,但为了做到这一点,我们真的想要在高倍放大和缓慢获取的图像下工作。
我如何快速准确地分析?
我们在AZtecFeature -牛津仪器公司的粒子分析平台上克服了这个问题,使用了一狗万正网地址种称为二次成像的方法。这种方法的工作原理是,首先使用快速扫描(以保持吞吐量)查看在哪里检测到粒子。一个粒子只需要用1个像素来表示就可以被检测到——这意味着我们可以在低放大倍率下工作,也是为了保持吞吐量。一旦从这张快速的第一张图像中确定了位置,我们就会用另一张慢得多的扫描重新扫描该位置,并包括一些额外的像素,这样当缓慢扫描时,如果粒子处于不同的位置,我们就可以找到它。因为我们只扫描了几个像素,所以使用的时间很少——即使我们扫描得很慢。这意味着我们现在拥有快速扫描方法的整体速度,但即使在低放大倍率下工作,也具有慢扫描的准确性!
在这个视频中,你可以看到这在一个场中间的单个GSR粒子上的作用。你可以看到,作为图像,第一张图像获得得非常快,然后我们看到粒子有一个小跳跃,因为第二张图像被获取并取代了第一张图像。跳跃比颗粒的大小小(颗粒大小为几微米),但是,如果我们使用从第一次扫描中获得的位置进行EDS分析,我们将对大量的安装介质进行采样,而只对颗粒的一部分进行采样。在最好的情况下,这将导致粒子的定量组成,包括来自安装介质的大成分,但在最坏的情况下,特别是小颗粒,可能导致粒子被遗漏,因此,在粒子分析方面,被错误分类。使用二次成像解决了这些问题。
我将这种方法推荐给任何在低倍率下观察小颗粒的人——这确实是准确分析的关键。