[发明专利]电镜定量消除像散的方法

说明书

本发明公开了电镜定量消除像散的方法，包括以下步骤：S1：收集电镜照片，定义电镜照片的坐标系；S2：在S1后，进一步，通过计算获得照片最大欠焦值D1、最小欠焦值D2和像散角θ；S3：测量电镜每个像散器调整量与像散值改变的线性关系；S4：在S3后，进一步，在像散值最小时，通过连续改变一个像散器调整的像散值，获取系列照片；S5：在S4后，进一步，计算获得的定量像散器调整值下的像散值，找出像散值与像散器调整值的关系；解决了以往消除像散精度低、速度慢的问题。

技术领域

本发明涉及电镜像散校正领域，特别是电镜定量消除像散的方法。

背景技术

冷冻电镜在结构生物学发展中的地位越来越重要，对于冷冻电镜快速高质量进行单颗粒数据收集方面大家已经做了很多努力，但是对于影响数据质量的图像象散，仍然无法实现在线反馈、实时的调整。象散是影响衬度传递函数的重要影响因素之一，象散越小，获得的CTF将越准确，将会影响最终的数据处理结果。

数据照片的象散是影响照片质量和随后的结果确定的重要影响因素，在数据收集过程中有效的减小照片的象散是非常重要的。目前在实际操作中，消像散主要采用三种方法，分别是1、在欠焦和过焦状态下观察非晶膜的相位衬度像的颗粒不具有方向性时，即认为无象散。2、在欠焦状态下，观察小孔周围的菲涅尔条纹的均称性，需要将菲涅尔条纹调整到匀称，说明不具有象散；3、通过连续快速傅里叶变换借助CCD或者CMOS相机观察索恩环的圆度，越圆象散越小。三种方法的共同性就是都是需要反复调整，依赖于操作人员眼睛的敏锐程度和熟练程度，无法保证数据象散是该电镜对该样品所能达到的最优值。由于存在人眼分辨的误差，因此残余的象散无法确定，并且三种方法无法在大量数据收集过程中，实现实时的象散调整。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了电镜定量消除像散的方法，解决了以往消除像散精度低、速度慢的问题。

本发明提供了电镜定量消除像散的方法，包括以下步骤：

S1：收集电镜照片，定义电镜照片的坐标系；

S2：在S1后，进一步，通过计算获得照片最大欠焦值D1、最小欠焦值D2和像散角θ；

S3：测量电镜每个像散器调整量与像散值改变的线性关系；

S4：在S3后，进一步，在像散值最小时，通过连续改变一个像散器调整的像散值，获取系列照片；

S5：在S4后，进一步，计算获得的定量像散器调整值下的像散值，找出像散值与像散器调整值的关系；

S6：在S1-S5后，将数据照片计算出的最大欠焦值D1、最小欠焦值D2和像散角θ按数学方法分别分解到两个像散器上，得出像散器X和像散器Y的调整值；

S7：在S6结合S3后，计算获得各个像散器调整值下的像散值，找出像散值与像散器调整值的关系；

S8：在S7后，进一步将像散值与像散器调整值的关系反馈到电镜，自动调整，实现定量像散消除。

优选地，S6中X方向像散的表达式为：

式中，D1表示最大欠焦轴，D2表示最小欠焦轴，θ表示像散角，α表示像散器Sx的横坐标与图像水平轴X₀的夹角。

优选地，S6中Y方向的像散的表达式为：

式中，D1表示最大欠焦轴，D2表示最小欠焦轴，θ表示像散角，β表示像散器Sy的横坐标与图像水平轴X₀的夹角。

优选地，S7包括以下子步骤：

S71：令X像散器上像散无限大，确定α角；