作者根据不同材料的分辨率要求,优化了安装在上海科技大学的JEOL JEM-ARM300F冷场球差电镜中的照明和收集条件,提出了一种通用策略来提高低剂量STEM成像中SNR的电子利用效率。根据特定材料的电子剂量容忍度和分辨率要求,可以通过在商业化电镜上进行光路调整,实现最佳成像条件。该策略已被成功应用于MFI沸石和MIL-101MOF材料这两种电子束敏感材料。以下为应用实例:1)MFI沸石:即使使用0.2pA的低剂量,JEM-ARM300F的HAADF探测器仍然可以在原始图像中就观察到5/6/10圆环,经过简单图像过滤后,孔道里吸附的分子更能被清楚地观察到。使用JEM-ARM300F的ABF探测器,从FFT信息传递到0.11nm的衍射点,能清楚地看到氧原子,比如下图箭头所示位置。 2)MOF材料MIL101:同样使用0.2pA的束流,即使电子剂量只有约21e-/Å2。JEM-ARM300F HAADF直接拍摄的原始图像仍然具有很高的信噪比,经过图像过滤的 HAADF与ABF图像均能清晰地看到原子簇的排列。综上,作者发现这种策略可以大幅提高低剂量STEM成像中SNR的电子利用效率。通过在商用透射电镜上进行光路调整,可以根据不同材料的电子剂量容忍度和分辨率要求,定制最佳成像条件。该策略已被成功应用于了电子束敏感材料MFI沸石和MIL-101 MOF上。通过实践,作者认为在某些敏感材料表征需求上,上述方法其实比分区成像方法更具优势, 且表明JEOL的JEM-ARM300F球差电镜具有易于光路调整的优势。