論文の概要: Single-Pixel Imaging in Space and Time with Optically-Modulated Free Electrons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.07332v2
• Date: Tue, 1 Nov 2022 19:28:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-22 03:19:52.442052
• Title: Single-Pixel Imaging in Space and Time with Optically-Modulated Free Electrons
• Title（参考訳）: 光変調自由電子を用いた空間・時間単一画素イメージング
• Authors: Andrea Kone\v{c}n\'a, Enzo Rotunno, Vincenzo Grillo, F. Javier Garc\'ia de Abajo, Giovanni Maria Vanacore
• Abstract要約: シングルピクセルイメージングは、もともと光光学で開発されたもので、高速な3次元サンプル再構成や、従来のマルチピクセル検出器では検出できない光波長の探索を容易にする。 本稿では,光を変調した電子を光子の代わりに利用し,空間的および時間的に分解された1画素イメージングを実現する,現在利用可能な超高速電子顕微鏡の達成可能な修正を頼りに,単画素イメージングの実装を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Single-pixel imaging, originally developed in light optics, facilitates fast three-dimensional sample reconstruction, as well as probing with light wavelengths undetectable by conventional multi-pixel detectors. However, the spatial resolution of optics-based single-pixel microscopy is limited by diffraction to hundreds of nanometers. Here, we propose an implementation of single-pixel imaging relying on attainable modifications of currently available ultrafast electron microscopes in which optically-modulated electrons are used instead of photons to achieve sub-nanometer spatially- and temporally-resolved single-pixel imaging. We simulate electron beam profiles generated by interaction with the optical field produced by an externally programable spatial light modulator and demonstrate the feasibility of the method by showing that the sample image and its temporal evolution can be reconstructed using realistic imperfect illumination patterns. Electron single-pixel imaging holds strong potential for application in low-dose probing of beam-sensitive biological and molecular samples, including rapid screening during in-situ experiments.
• Abstract（参考訳）: 光光学で開発された単画素イメージングは、高速な3次元サンプル再構成と、従来のマルチピクセル検出器では検出できない光波長の探索を容易にする。 しかし、光学ベースの単一ピクセル顕微鏡の空間分解能は数百ナノメートルに制限されている。 本稿では、光子の代わりに光変調電子を用いる超高速電子顕微鏡の達成可能な改良を頼りに、サブナノメータ空間および時間分解型単一画素イメージングを実現するシングルピクセルイメージングの実装を提案する。 外部プログラム可能な空間光変調器によって生成された光学場と相互作用して生成された電子ビームプロファイルをシミュレートし、サンプル画像とその時間変化を現実的な不完全な照明パターンを用いて再構成できることを示すことで、その実現可能性を示す。 電子単一ピクセルイメージングは、ビーム感受性の生物学的および分子サンプルの低線量プローブへの応用に強い可能性を秘めている。

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