自从 Young 首次报告他的观察结果 [1] 以来,至少 200 年来,测量液滴在水平表面上形成的接触角(即所谓的固着滴)一直受到科学家和其他人的关注。通过这个参数可以计算出很多有价值的信息,特别是表面能值。这些信息反过来又可以提供有关表面污染或表面润湿性的信息 [2]。因此,接触角测量在很多科学和技术领域都具有重要意义,包括医学、表面科学、表面工程,以及生产塑料和纺织品油墨和涂料的行业,正如 Adamson [3]、Hansen [4]、Zisman 和同事 [5] 所描述的。最早的测量方法,如 Young 的测量方法,使用量角器或类似的刻度尺来测量角度。后来还开发了其他各种技术,比如下面讨论的所谓的半角法。这些方法的基础是假设固着液滴是球形的,或构成球体的一部分,其中使用欧几里得几何原理计算接触角值。最广泛使用的两种方法是: – 画一条与液滴半径正交的线,该线与液滴与水平表面的接触点——三相点相交,构造切线; – 所谓的半角法,使用从三相点到圆的顶点画一条线(图1)。这当然只对完美的圆形有效。多年来,取得了一些进展,特别是美国专利5,268,733,其中液滴的图像被投影到量角器屏幕上[6]。屏幕不是以度数校准,而是以半比例校准。量角器可以移动到
自从 Young 首次报告其观察结果 [1] 以来,测量放置在水平表面上的液滴(即所谓的固着液滴)所形成的接触角至少 200 年来一直受到科学家和其他人士的关注。通过此参数,可以计算出许多有价值的信息,尤其是表面能值。这些信息反过来可以提供有关表面污染或表面润湿性的信息 [2]。因此,接触角的测量在广泛的科学和技术领域都具有重要意义,包括医学、表面科学、表面工程以及生产塑料和纺织品油墨和涂料的行业,正如 Adamson [3]、Hansen [4]、Zisman 及其同事 [5] 所描述的那样。最早的测量方法(例如 Young 的测量方法)使用量角器或类似的刻度尺来测量角度。人们还开发了其他各种技术,例如下面讨论的所谓的半角法。这些方法的基础是假设液滴是球形的,或构成球体的一部分,其中接触角值是使用欧几里得几何原理计算的。其中最广泛使用的两种方法是: – 通过绘制一条与液滴半径正交的线来构造切线,该线与水平表面的接触点(三相点)相交; – 所谓的半角法使用从三相点到圆的顶点绘制的一条线(图1)。这当然只适用于完美的圆形。多年来,我们取得了一些进展,特别是美国专利 5,268,733,其中将液滴的图像投射到量角器屏幕上 [6]。屏幕不是以度为单位进行校准,而是以半刻度进行校准。量角器可以移动到
我们使用数值模拟来演示与 Cs 校正 STEM 成像相当的分辨率,方法是使用调制器在未校正的仪器上执行 CGI(图1b-g)。我们模拟了 MoS 2 扭曲双层的 CGI 实验(图1b),其中两个 MoS 2 单层以 7° 角堆叠在一起。这样的样本提供了几乎连续的原子间距离范围,并且已被证明可用于估计成像技术的分辨率 [37]。我们假设一台 300 kV 显微镜,其 Cs = 2.7mm,在 Scherzer 条件下,需要使用小孔径(𝛼= 7.3 𝑚𝑟𝑎𝑑 ),将分辨率限制为 1.63 Å,如图所示。1d。相反,CGI 允许使用更大的数值孔径,从而实现更高的分辨率。在图中。1f-g 我们展示了使用 2𝛼 会聚半角计算的 CGI 重建,尽管存在像差,但仍提供 0.64 Å 的分辨率。该值与具有相同半会聚角的无像差成像系统的分辨率相当。事实上,只要能够预测照明模式,就可以使用任意大的半会聚角。准确的探测预测对于未来的实验实现至关重要,如补充材料 [38] 中所述。一个限制因素是相干性 [38],其阻尼包络定义了传输到结构化照明的最高频率 [39,40]。