論文の概要: Phase Retrieval in Incoherent Diffractive Imaging using higher-order
photon correlation functions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.12168v1
- Date: Tue, 19 Dec 2023 14:02:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-20 15:27:30.252983
- Title: Phase Retrieval in Incoherent Diffractive Imaging using higher-order
photon correlation functions
- Title（参考訳）: 高次光子相関関数を用いた非コヒーレント回折像の位相検索
- Authors: M. Bojer, J. Eckert, S. Karl, S. Richter, and J. von Zanthier
- Abstract要約: 3次光子相関関数に基づくX線構造解析のためのab-initio位相探索アルゴリズムを報告した。
我々は、X線構造解析の文脈において、基礎となるスキームと量について詳細に分析する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: To obtain spatial information about an arbitrary object in x-ray structure
analysis, the standard method is to measure the intensity in the far field,
i.e., the first-order photon correlation function of the coherently scattered
x-ray photons (coherent diffractive imaging). Recently, it was suggested to
record alternatively the incoherently scattered photons and measure the
second-order photon correlation function to reconstruct the geometry of the
unknown object (incoherent diffractive imaging). Yet, besides various
advantages of the latter method, both techniques suffer from the so-called
phase retrieval problem. Lately, an ab-initio phase retrieval algorithm to
reconstruct the phase of the so-called structure factor of the scattering
objects based on the third-order photon correlation function was reported. The
algorithm makes use of the so-called closure phase, which contains important,
yet incomplete phase information, well-known from triple correlations and their
bispectrum in speckle masking and astronomy applications. Here, we provide a
detailed analysis of the underlying scheme and quantities in the context of
x-ray structure analysis. In particular, we explicitly calculate the
third-order photon correlation function in a full quantum mechanical treatment
and discuss the uniqueness of the closure phase equations constructed from it.
In this context, we recapitulate the sign problem of the closure phase and how
it can be lifted using redundant information. We further show how the algorithm
can be improved using even higher-order photon correlation functions, e.g., the
fourth-order correlation function, delivering new phase relations appearing in
the four-point correlations.
- Abstract（参考訳）: X線構造解析における任意の物体に関する空間情報を得るため、標準手法は遠距離場の強度を測定することであり、すなわち、コヒーレント散乱X線光子の1次光子相関関数(コヒーレント回折イメージング)である。
近年,不連続に散乱した光子を観測し,第2次光子相関関数を計測し,未知の物体の形状を再構成することが提案されている(非干渉回折イメージング)。
しかし,後者の手法の長所は多岐にわたるが,両者とも位相検索問題に苦しむ。
近年,3次光子相関関数に基づく散乱物体のいわゆる構造因子の位相を再構成するab-initio位相検索アルゴリズムが報告されている。
このアルゴリズムは、重要なが不完全な位相情報を含み、三重相関やスペックルマスクや天文学の応用でよく知られる、いわゆるクロージャフェーズを利用する。
ここでは、X線構造解析の文脈における基礎となるスキームと量について詳細に分析する。
特に、完全量子力学処理における3階光子相関関数を明示的に計算し、それから構成される閉相方程式の特異性について議論する。
この文脈では、閉鎖相の符号問題を再カプセル化し、冗長な情報を用いてそれを持ち上げる方法について述べる。
さらに, 4点相関関数などの高次光子相関関数を用いて, 4点相関関数に現れる新しい位相関係を導出することにより, アルゴリズムを改善できることを示す。
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