fullseye

sem_charging_series — GENERATIVE `sem` op

データ種: image2d → video
呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.sem_charging_series(height, material_map=None, *, materials=('PMMA',), substrate='SI', energy_kev: 'float' = 1.0, pixel_nm: 'float' = 2.0, beam_sigma_nm: 'float' = 1.0, electrons_per_pixel: 'int' = 30, detector: 'str' = 'inlens', frames: 'int' = 12, layer_bottom_nm=0.0, volts_per_electron: 'float' = 0.05, leak_frames: 'float' = 0.0, spread_px: 'float' = 1.0, phi_ev: 'float' = 2.0, gain=None, seed: 'int' = 0, return_potential: 'bool' = False) (実装を直接呼ぶなら import sem; sem.sem_charging_series(height, material_map=None, *, materials=('PMMA',), substrate='SI', energy_kev: 'float' = 1.0, pixel_nm: 'float' = 2.0, beam_sigma_nm: 'float' = 1.0, electrons_per_pixel: 'int' = 30, detector: 'str' = 'inlens', frames: 'int' = 12, layer_bottom_nm=0.0, volts_per_electron: 'float' = 0.05, leak_frames: 'float' = 0.0, spread_px: 'float' = 1.0, phi_ev: 'float' = 2.0, gain=None, seed: 'int' = 0, return_potential: 'bool' = False)、台帳から引くなら opsgenerative.get("sem_charging_series"))

使い方

絶縁物の帯電を走査のコマごとに進め、像の時間変化(video、(T, H, W))を返す。

1 コマで画素あたり electrons_per_pixel 個の電子が入り、η + δ·F(V) 個が出ていく。差し引き 1 − η − δ·F(V) 個が絶縁物の面に溜まり、電位を volts_per_electron [V/個] ずつ動かす(負の電子が溜まれば V は下がる)。電位は spread_px で横に広がり、 leak_frames(> 0 なら)の時定数で抜ける。導体の面は接地(V = 0)。

正の帯電(η + δ > 1、低加速で多い): 二次電子が面に引き戻され(F(V)、 :func:sem_se_escape_fraction)、像は暗くなる。放出が減ると正味の流れも 0 に近づくので、電位は η + δ·F(V) = 1 の V で止まる(自己調整)。
負の帯電(η + δ < 1、高加速): 面の負の電位が二次電子を押し出し、像は 1 + |V| / (|V| + 20 V) 倍に明るくなる(★現象論の式で、2 定数は固定 —— _NEG_GAIN・_NEG_SCALE_V。着地エネルギーの低下とビームの曲がりは入れない)。

η と δ は :func:sem_image のモンテカルロ(return_signals)で 1 回だけ求め、コマごとの雑音は検出された電子の数のポアソンで載せる。

Returns

numpy.ndarray (frames, H, W) の float64、[0,1] (sem_image と同じ固定の倍率)。 return_potential なら dict(video と、コマごとの電位 potential_v (T, H, W)、絶縁物の面のマスク insulator)。

Examples

import numpy as np v = sem_charging_series(np.zeros((4, 4)), materials=(“PMMA”,), substrate=”PMMA”, … electrons_per_pixel=5, frames=3) v.shape (3, 4, 4)

詳しい使い方ガイド

generative_art ファミリガイド

参考(サンプルデータ・文献)

サンプルデータカタログ(DL URL / ライセンス) — 2-D は skimage.data(BSD/public)+ 合成、3-D は実データ源(Stanford/PDS 等)の DL URL。
演算子の来歴・参考文献 — この op 族の元になった研究/手法の出典。
アルゴリズムの正典(著者・年)と用途は上記ファミリ使い方ガイドに記載。

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

poc_virtual_sem_kv_cd_bse — py -3.11 examples/poc_virtual_sem_kv_cd_bse.py

型が繋がる次の op(`video` を入力に取れる)

—

同カテゴリ(`sem`)

sem_render · sem_electron_mc · sem_se_universal_curve · sem_yield_curve · sem_line_profile · sem_cd_measure · sem_image · sem_se_escape_fraction

Provenance: sem.py — GENERATIVE operator registry. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。

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