fullseye

sem_image — GENERATIVE `sem` op

データ種: image2d → image2d
呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.sem_image(height, material_map=None, *, materials=('SI',), substrate='SI', energy_kev: 'float' = 5.0, pixel_nm: 'float' = 2.0, beam_sigma_nm: 'float' = 1.0, electrons_per_pixel: 'int' = 30, detector: 'str' = 'inlens', layer_bottom_nm=0.0, buried=None, gain=None, seed: 'int' = 0, return_signals: 'bool' = False) (実装を直接呼ぶなら import sem; sem.sem_image(height, material_map=None, *, materials=('SI',), substrate='SI', energy_kev: 'float' = 5.0, pixel_nm: 'float' = 2.0, beam_sigma_nm: 'float' = 1.0, electrons_per_pixel: 'int' = 30, detector: 'str' = 'inlens', layer_bottom_nm=0.0, buried=None, gain=None, seed: 'int' = 0, return_signals: 'bool' = False)、台帳から引くなら opsgenerative.get("sem_image"))

使い方

高さ場と材料の地図から、画素ごとに電子を撃って SEM 像を作る(MC の直接計算)。

各画素に electrons_per_pixel 個の一次電子(ビーム幅 beam_sigma_nm のガウシアン) を撃ち、検出器の信号を電子 1 個あたりで平均する。雑音は撃った電子の数そのもの (反射電子も二次電子も 1 個ずつの統計)なので、別のポアソン雑音は載せない。

Parameters

height : array_like (H, W) の高さ場 [nm] (上が正)。 material_map : array_like of int, optional (H, W) の材料番号(materials の添字)。表面から layer_bottom_nm までの柱の材料。それより深い所は substrate。None は全部 materials[0]。 materials : sequence of str 材料表の名前の列。 substrate : str 基板の材料。 energy_kev, pixel_nm, beam_sigma_nm : float 加速電圧 [keV]・画素の一辺 [nm]・ビームの σ [nm]。 electrons_per_pixel : int 画素あたりの一次電子の数(像の S/N を決める)。 detector : str inlens(レンズ内の二次電子)/ everhart(側方の二次電子、+x 側、SE3 込み)/ bse(真上の環状の反射電子、エネルギー重み)/ se_total(検出器なしの全収率)。 layer_bottom_nm : float or array_like 材料の柱の下端の z [nm] (0 = 基板の上面。正は基板の中へ)。 buried : list, optional 埋もれた箱 [(材料名, (H, W) のマスク, 上端の深さ, 下端の深さ), ...] [nm]。 gain : float, optional 信号 → [0,1] の固定の倍率(既定は検出器ごとの定数。画像ごとに正規化しない)。 seed : int 乱数の種。 return_signals : bool True なら像の代わりに dict(4 検出器の信号の地図と η の地図)を返す。

Returns

numpy.ndarray (H, W) の float64、[0,1]。

Examples

import numpy as np img = sem_image(np.zeros((6, 6)), energy_kev=1.0, electrons_per_pixel=5) img.shape, bool(0.0 <= img.min() and img.max() <= 1.0) ((6, 6), True)

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_sem_tem_same_particle — py -3.11 examples/poc_sem_tem_same_particle.py
poc_sem_wafer_defect_edge_bias — py -3.11 examples/poc_sem_wafer_defect_edge_bias.py
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(`image2d` を入力に取れる)

sem_render · sem_charging_series · pl_image_simulate

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_se_escape_fraction · sem_charging_series

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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