利用AI释放电子显微镜全部潜能
分辨率比光学显微镜高1000倍,电子显微镜在成像材料和详述其性质方面异常出色。美国能源部(DOE)阿贡国家实验室研究人员展示,先进软件开发和人工智能(AI)框架可进一步推升其性能。
除生成放大图像,电子显微镜技术还捕获材料性质信息,如磁化和静电势(使电荷对抗电场移动所需能量)。信息存储在电子波的相位属性中。相位描述波周期内一点位置或时序,如波达峰值点。
检索相位数据却是科学家数十年难题。磁化和电势等信息由电子波相位携带,在图像获取过程中丢失。
为让科学家获取此类数据,阿贡研究人员提议利用训练深度神经网络的工具,一种模仿人脑需训练算法的人工智能(AI)。
借助训练数据,阿贡团队演示恢复相位信息,以及电子显微镜关键信息:空间分辨率、精度、灵敏度。AI赋能的高分辨率图像分析——“反模式自动微分”过程——通过确定原子位置推断材料物理性质。
研究人员恢复微小相位偏移,进而获得微小磁化和静电势变化信息,无需昂贵硬件升级。
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更多信息请联系阿贡国家实验室;630-252-2000.
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