PMID & 著者

## PMID:  32559707
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##    LastName  ForeName Initials order
## 1 Tichelaar    Willem        W     1
## 2     Hagen   Wim J H      WJH     2
## 3   Gorelik Tatiana E       TE     3
## 4       Xue     Liang        L     4
## 5   Mahamid     Julia        J     5


## Ultramicroscopy
## 超顕微鏡


## TEM bright field imaging of thick specimens: nodes in Thon ring patterns.
## 厚い試料のTEM明視野イメージング:トーンリングパターンのノード。


## The thickness of an object will, at some point, exceed the depth of field of a transmission electron microscope; the value at which this occurs, depends on the resolution and the wavelength considered. An image is then no longer a true projection of the 3D structure. This effect will be expressed in the power spectrum. Here, we first demonstrate this phenomenon experimentally, using carbon foils of different thicknesses and working at 40, 60, 80 and 300 kV. Since we determined the thicknesses of the foils by tomography, we are also able to confirm experimentally that in the case of a thick object, the Thon ring pattern can be described as the sum of the power spectra originating from thin, independently scattering slices. Thus, a sinc function envelope is observed that attenuates the Thon rings' amplitudes, yielding "nodes" in the pattern at which the amplitudes are zero. These nodes move to lower spatial frequencies with decreasing acceleration voltages and increasing thicknesses. Conversely, the object thickness can be directly derived from node positions at a particular acceleration voltage. We validate our approach by applying it to frozen-hydrated bacteria with experimentally determined thicknesses. Our model will contribute to more reliably determining the defocus to be used with contrast transfer function correction for thicker objects and at lower acceleration voltages.
## 物体の厚さは、ある時点で、透過型電子顕微鏡の被写界深度を超えます。これが発生する値は、考慮される解像度と波長によって異なります。その場合、画像は3D構造の真の投影ではなくなります。この効果はパワースペクトルで表現されます。ここでは、まずこの現象を実験的に示します。厚さの異なるカーボンホイルを使用し、40、60、80、300 kVで動作します。トモグラフィーによってフォイルの厚さを決定したので、厚いオブジェクトの場合、Thonリングパターンは薄い独立した散乱スライスに由来するパワースペクトルの合計として説明できることも実験的に確認できます。したがって、トーンリングの振幅を減衰させるsinc関数エンベロープが観察され、振幅がゼロのパターンにノードが生成されます。これらのノードは、加速電圧の減少と厚さの増加に伴って、より低い空間周波数に移動します。逆に、オブジェクトの厚さは、特定の加速電圧におけるノードの位置から直接導き出すことができます。実験的に決定された厚さの凍結水和細菌にそれを適用することにより、我々のアプローチを検証します。私たちのモデルは、厚い物体や低加速電圧のコントラスト伝達関数補正で使用されるデフォーカスをより確実に決定するのに役立ちます。