中文摘要：

低能电子显微术（Low Energy Electron Microscopy, LEEM）利用弹性背散射的低能电子对表面进行原位动态观测，具有纳米级的横向和原子级的纵向分辨率，是表面探测的一种重要显微方法。本项目的主要研究内容有首次提出用波动光学的方法建立描述低能电子成像过程的理论模型，并分析多种像差因素的影响；用此模型计算常见的二维表面物体成像并分析其像的特征；在研究成像过程和像分析的基础上，系统的对分辨率、像衬、像差等一系列显微学问题进行深入研究，并构建像分析和模拟的原型系统。本项目是低能电子显微领域较基础的理论研究，其研究成果可直接应用于显微拍摄时最佳参数的选择；所得到的衬度机制有助于对显微像内容的正确诠释和细微结构的分辨；有关的像差理论则对于低能电子显微的像差矫正具有指导意义。

结论摘要：

本课题专注于低能电子显微术（Low Energy Electron Microscopy, LEEM）这一原位动态表面观测显微技术，对其成像过程的方方面面进行了深入研究。涉及内容有用两种波动光学的方法（Fourier optics方法与Contrast transfer function方法）分别建立了描述低能电子成像过程的理论模型，并对多种像差因素的影响进行了分析；用此模型计算了各种具有不同特征的表面物体成像,并研究了像的特征，衬度机制，分辨率；首次将理论研究用于LEEM实验的衬度分析。我们以GaAs（001）上的MnAs条纹结构为例，用相位衬度机制对其图像衬度给出了很好的解释，包括衬度随离焦量的定量变化。这项工作也为精确估计类似MnAs沟脊高度一类问题提供了一种可靠的新方法。对两种方法在LEEM成像这一问题上的共同点和差异之处进行了初步研究，对理论根源及其物理意义做了分析探讨。