ES2386091T3 - Procedimiento y aparato para proporcionar datos de imagen - Google Patents

Abstract

Un procedimiento para proporcionar datos de imagen para generar una imagen de una región de un objeto destino (41), que comprende las etapas de: proporcionar una radiación incidente (40) desde una fuente de radiación; enfocar la radiación a través de al menos un elemento de enfoque (43) situado aguas abajo o aguas arriba de un objeto destino (41); y a través de al menos un detector situado aguas abajo del elemento de enfoque (43), detectar una intensidad de radiación dispersada por el objeto destino (41), en un plano de observación desplazado con respecto a un plano focal trasero asociado con el elemento de enfoque (43).

Description

Procedimiento y aparato para proporcionar datos de imagen

La presente invenci6n se refiere a un procedimiento y un aparato para proporcionar datos de imagen adecuados para generar una imagen de una regi6n de un objeto destino. En particular, pero no exclusivamente, la presente

5 invenci6n se refiere a un proceso de generaci6n de imagenes en el que una intensidad de radiaci6n dispersada por un objeto destino se detecta en un plano de observaci6n que esta desplazado con respecto a un plano focal trasero de una lente (u otro elemento de enfoque de este tipo) utilizada durante la generaci6n de imagenes.

Un ejemplo de un proceso de generaci6n de imagenes se muestra en el documento US 3689772.

La difracci6n se produce cuando la luz, o cualquier fen6meno ondulatorio, interactua con un limite entre dos

10 medios diferentes. Ejemplos pueden ser los patrones de onda formados por el agua en torno a los diques de un puerto, o el borde difuso de una sombra, el cual estaria definido de manera muy nitida si no fuera por la difracci6n. Un patr6n de difracci6n se forma cuando una onda interactua con una estructura que contiene muchos limites de este tipo, cada uno de los cuales retardara la onda y cambiara su magnitud en distinto grado. El cambio en magnitud y el retardo de fase de la onda incidente pueden expresarse matematicamente como la funci6n de

15 transmisi6n de la estructura de difracci6n, la cual es un numero complejo Aexp(jφ). 0 ≤ A ≤ 1 representa el cambio en magnitud, -π ≤ φ ≤ π representa el retardo de fase. Patrones de difracci6n particularmente bien definidos se forman cuando una onda que incide sobre una estructura de este tipo es coherente (es decir, cuando la posici6n de los picos y valles de la onda esta bien definida). En este caso, la onda puede interferir de manera constructiva o destructiva para formar areas luminosas y oscuras. El clasico experimento de las rendijas de Young ilustra bien

20 este efecto y se ilustra en la Figura 1 junto con patrones de difracci6n esperados (a-c) que varian dependiendo de la separaci6n entre las rendijas adyacentes.

Cuando la distancia entre una estructura de difracci6n y el plano de observaci6n del patr6n de difracci6n se vuelve grande, se cumple la condici6n de campo lejano. Los patrones de difracci6n formados en el campo lejano son particularmente utiles por dos razones. En primer lugar, su relaci6n con respecto a las caracteristicas de 25 transmitancia de la estructura de difracci6n se modeliza de manera precisa mediante una transformada de Fourier (una funci6n matematica ampliamente conocida y potente que tambien se implementa facilmente en un ordenador). En segundo lugar, la introducci6n de un elemento de enfoque entre la estructura y el plano de observaci6n provoca que se forme un patr6n de difracci6n de campo lejano en su plano focal trasero. El elemento de enfoque puede ser una lente, una placa zonal o cualquier elemento que enfoque una onda plana incidente hacia

30 un punto en una ubicaci6n bien definida.

La Figura 2 ilustra la generaci6n de imagenes de un objeto destino que dispersa radiaci6n incidente y la manera en que puede usarse una lente como un elemento de enfoque para enfocar componentes de onda dispersadas en un plano de observaci6n que coincide con un punto focal de la lente.

Siempre que puedan cuantificarse las distorsiones introducidas por aberraciones en el elemento de enfoque, no es

35 necesario que la calidad del elemento de enfoque sea muy alta. Esto difiere de otros sistemas convencionales de generaci6n de imagenes en los que la calidad de la imagen depende en gran medida de la calidad de la lente utilizada; es mas facil formar un patr6n de difracci6n usando una lente aberrada que producir una imagen.

Pueden usarse patrones de difracci6n para deducir en gran medida la estructura a partir de la cual se forman, gracias a la relaci6n de la transformada de Fourier y a un buen entendimiento del comportamiento de las ondas.

40 Sin embargo, cuando la naturaleza de la estructura de difracci6n es tal que en el plano focal trasero de una lente hay una gran diferencia entre las intensidades de luz maxima y minima sobre el area del dispositivo de grabaci6n, pueden producirse problemas en la grabaci6n precisa del patr6n de difracci6n. Esto puede ocurrir normalmente cuando la estructura de difracci6n no tiene un gran efecto sobre la onda incidente.

Bajo estas circunstancias, cuando una onda incidente llega a la estructura de difracci6n, se dispersa en una

45 pluralidad de ondas diferentes que se desplazan hacia delante en muchos angulos diferentes. Si este efecto de dispersi6n es pequeno, aun asi habra una gran componente de onda que se desplaza de manera rectilinea a traves de la estructura con un angulo de dispersi6n de cero o de casi cero y, por lo tanto, de gran intensidad. En comparaci6n, las ondas mas dispersadas seran significativamente menos intensas. El efecto de una lente es enfocar cada componente de onda hacia un punto del plano de observaci6n. La ubicaci6n de este punto se

50 determina mediante el angulo de dispersi6n de la componente de onda particular, por lo que aquellas ondas con un gran angulo de dispersi6n se enfocan en puntos alejados del centro del plano de observaci6n, mientras que la gran componente de onda que se desplaz6 sin modificarse a traves de la estructura de difracci6n se enfoca en un punto situado directamente en el medio. Si un dispositivo de grabaci6n, tal como una camara CCO, esta colocada en el plano de observaci6n, el dispositivo grabara algo similar a lo mostrado en la Figura 3. El punto luminoso situado

55 en el centro de la figura corresponde a esta onda 'rectilinea' inalterada, los anillos y los puntos mas alejados

representan las ondas dispersadas por la estructura.

Oesafortunadamente, en la practica, es muy dificil grabar este patr6n porque la diferencia entre las intensidades mas altas y mas bajas en el plano de observaci6n es muy grande. Los dispositivos de grabaci6n s6lo pueden capturar una parte limitada de este intervalo antes de que se saturen, debido a las altas intensidades, o de que la senal desaparezca en el ruido cuando la intensidad es baja. Veanse, por ejemplo, los documentos US 5341213 y US 6630996.

Un procedimiento conocido para grabar de manera precisa un patr6n de difracci6n con un gran intervalo dinamico (es decir, una gran diferencia entre los niveles de intensidad mas altos y mas bajos) es juntar patrones recopilados por el dispositivo de grabaci6n a diferentes longitudes de exposici6n. Los datos de baja intensidad recopilados a partir de patrones de alta exposici6n pueden combinarse con los datos de alta intensidad tomados a partir de las bajas exposiciones para producir un unico patr6n con un mayor intervalo dinamico, sin comprometer la sensibilidad de la camara. Oe hecho, normalmente el nivel de detalle en los bordes de una primera exposici6n se pierde a medida que se reduce el tiempo de exposici6n; el centro y las extremidades del patr6n s6lo se reproducen fielmente en el patr6n combinado. Esta tecnica es razonablemente eficaz, pero se basa en un conocimiento preciso de la respuesta del CCO y en un movimiento y vibraciones minimos del sistema entre las exposiciones; en algunos casos tambien puede ser dificil reducir el tiempo de exposici6n hasta tal punto que el centro del patr6n no este saturado. Ademas, el tiempo requerido para grabar todos estos datos puede ser innecesariamente largo.

Un objetivo de la presente invenci6n es mitigar al menos parcialmente los problemas mencionados anteriormente.

Un objetivo de las realizaciones de la presente invenci6n es proporcionar un procedimiento y un aparato para proporcionar datos de imagen adecuados para generar una imagen de una regi6n de un objeto destino.

Un objetivo de las realizaciones de la presente invenci6n es proporcionar un procedimiento y un aparato para detectar una intensidad de radiaci6n dispersada por un objeto destino que eviten la saturaci6n de los detectores situados en una regi6n central con respecto a un patr6n de difracci6n formado.

Un objetivo de las realizaciones de la presente invenci6n es proporcionar un procedimiento iterativo para determinar datos de imagen, en el que las etapas del proceso iterativo se incorporan para ajustarse al hecho de que un plano de observaci6n en el que se detecta una intensidad esta desplazado con respecto a un plano focal trasero asociado con un elemento de enfoque.

Segun un primer aspecto de la presente invenci6n, se proporciona un procedimiento para proporcionar datos de imagen para generar una imagen de una regi6n de un objeto destino, que comprende las etapas de:

proporcionar una radiaci6n incidente desde una fuente de radiaci6n;

enfocar la radiaci6n a traves de al menos un elemento de enfoque situado aguas abajo o aguas arriba de un objeto destino; y

a traves de al menos un detector situado aguas abajo del elemento de enfoque, detectar una intensidad de radiaci6n dispersada por el objeto destino, en un plano de observaci6n desplazado con respecto a un plano focal trasero asociado con el elemento de enfoque.

Segun un segundo aspecto de la presente invenci6n, se proporciona un programa informatico que comprende instrucciones de programa que hacen que un ordenador lleve a cabo el proceso segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

Segun un tercer aspecto de la presente invenci6n, se proporciona un aparato para proporcionar datos de imagen para generar una imagen de una regi6n de un objeto destino, que comprende:

una fuente de radiaci6n que proporciona una radiaci6n incidente;

al menos un elemento de enfoque, que enfoca la radiaci6n, situado aguas abajo o aguas arriba de un objeto destino; y

al menos un detector situado aguas abajo del elemento de enfoque, que detecta una intensidad de radiaci6n dispersada por el objeto destino en un plano de observaci6n desplazado con respecto a un plano focal trasero asociado con el elemento de enfoque.

Realizaciones de la presente invenci6n proporcionan un procedimiento y un aparato para proporcionar datos de imagen en los que la intensidad de radiaci6n dispersada por un objeto destino se detecta por al menos un detector situado aguas abajo de un elemento de enfoque utilizado para enfocar la radiaci6n. El detector esta situado en un

plano de observaci6n desplazado con respecto a un plano focal trasero asociado con el elemento de enfoque. Como resultado, el intervalo dinamico asociado con un patr6n de difracci6n grabado se reduce. El elemento de enfoque puede ser una lente, una placa zonal o cualquier elemento que funcione para enfocar una onda plana incidente hacia un punto en una ubicaci6n predeterminada. El elemento de enfoque puede ser un dispositivo de una o varias piezas.

Realizaciones de la presente invenci6n proporcionan una modificaci6n de una transformada de Fourier utilizada para modelizar la propagaci6n de ondas entre un plano de observaci6n, un plano focal trasero asociado con un elemento de enfoque, tal como una lente, y un plano asociado con un objeto destino.

A continuaci6n se describiran realizaciones de la presente invenci6n, solamente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Figura 1 ilustra una difracci6n;

la Figura 2 ilustra una disposici6n utilizada para generar un patr6n de difracci6n con un objeto destino;

la Figura 3 ilustra un patr6n de difracci6n que presenta un gran intervalo dinamico;

la Figura 4 ilustra un objeto destino, una lente situada aguas abajo y una detecci6n de un patr6n de difracci6n en un plano de observaci6n desplazado;

la Figura 5 ilustra un patr6n de difracci6n capturado con un detector en la posici6n A de la Figura 4;

la Figura 6 ilustra un patr6n de difracci6n capturado con un detector en la posici6n B de la Figura 4;

la Figura 7 ilustra un esquema iterativo de recuperaci6n de fase; y

la Figura 8 ilustra un aparato para proporcionar datos de imagen.

En los dibujos, los numeros de referencia similares se refieren a partes similares.

La Figura 4 ilustra c6mo puede desarrollarse y utilizarse un patr6n de dispersi6n para determinar informaci6n de alta resoluci6n acerca de la estructura de un objeto destino. Oebe entenderse que el termino "objeto destino" se refiere a cualquier especimen o elemento colocado en la trayectoria de una radiaci6n incidente que provoca la dispersi6n de esa radiaci6n. Oebe entenderse que el objeto destino debe ser al menos parcialmente transparente a la radiaci6n incidente. El objeto destino puede tener o no alguna estructura repetitiva.

La radiaci6n incidente 40 se aplica al objeto destino 41. Oebe entenderse que el termino "radiaci6n" se considera de manera generica y se refiere a la energia procedente de una fuente de radiaci6n. Esto incluye, sin limitarse a, una radiaci6n electromagnetica que incluye rayos X, particulas emitidas tales como electrones y/u ondas acusticas. Tal radiaci6n puede representarse mediante una funci6n de onda ψ(r). Esta funci6n de onda incluye una parte real y una parte imaginaria, tal y como es sabido por los expertos en la tecnica. Esto puede representarse mediante el m6dulo y la fase de la funci6n de onda. ψ(r)* es la conjugada compleja de ψ(r), y ψ(r) ψ(r)* = 1ψ(r)12, donde 1ψ(r)12 es una intensidad que puede medirse para la funci6n de onda.

La radiaci6n incidente 40 se dispersa cuando atraviesa y se propaga mas alla del especimen 41. Oe este modo, cuando la funci6n de onda de la radiaci6n incidente sale del especimen quedara modificada en amplitud y en fase con respecto a la funci6n de onda de la radiaci6n incidente del lado anterior al especimen. La dispersi6n que se produce puede incluir la difracci6n y refracci6n de Fourier y/o la difracci6n de Fresnel y cualquier otra forma de dispersi6n en la que las caracteristicas de la radiaci6n incidente se modifican como resultado de la propagaci6n despues del especimen.

El objeto destino dispersa la radiaci6n en componentes de onda dispersadas 42. Oebe observarse que en la Figura 4, el ancho de las colas de las flechas se selecciona para ayudar a ilustrar la proporcionalidad de la intensidad de las ondas, mientras que las puntas de las flechas muestran la direcci6n de desplazamiento de la onda. Un frente de onda 40 puede surgir a partir de la colimaci6n de una fuente altamente coherente tal como un laser. Oebe entenderse que pueden usarse fuentes de radiaci6n no colimadas, en cuyo caso seran necesarias varias flechas para representar las ondas emitidas por la fuente. Cuando las ondas incidentes alcanzan el objeto destino de difracci6n, se produce una dispersi6n en la que diferentes ondas se desplazan hacia delante en muchos angulos diferentes. Si el efecto de dispersi6n provocado por el objeto destino es pequeno, habra una gran componente de onda (ilustrada mediante una flecha que tiene un gran ancho) que atraviesa de manera rectilinea la estructura con un angulo de dispersi6n de cero o de casi cero. En comparaci6n, la onda dispersada fuera del eje sera significativamente menos intensa. Esto se ilustra mediante una flecha que tiene un ancho relativamente mas pequeno.

Una lente 43 esta situada aguas abajo del objeto destino. El frente de onda dispersado incide sobre la lente, la cual enfoca cada componente de onda hacia un punto de un plano 44. Cada componente de onda se enfoca sobre un punto respectivo del plano de observaci6n, donde la ubicaci6n de un punto respectivo se determina por el angulo de dispersi6n de la componente de onda particular. El plano de observaci6n 44 identificado por la referencia A de la Figura 4 corresponde a un plano focal trasero asociado con la lente especifica 43 utilizada. Si un conjunto de detectores, tal como un conjunto de detectores CCO, esta dispuesto en este plano, se detectara un patr6n de difracci6n. Se formara un patr6n de difracci6n de Fourier si los detectores estan situados a una distancia O del especimen, donde O es suficientemente grande para que el patr6n de difracci6n se forme de manera eficaz desde una fuente puntual.

La Figura 5 ilustra un patr6n de difracci6n detectado por un conjunto de detectores dispuesto en el plano focal trasero A como el mostrado en la Figura 4. El intervalo dinamico de un patr6n de difracci6n capturado de este tipo es 123db. Por el contrario, segun realizaciones de la presente invenci6n, la radiaci6n dispersada se detecta en un plano desplazado con respecto al plano focal trasero A. Este nuevo plano de observaci6n se ilustra como el plano B en la Figura 4. Los datos con un pequeno angulo de dispersi6n que incluyen la componente de onda que pasa sin modificarse a traves del objeto destino se expanden ahora a traves de una regi6n situada en el centro del patr6n de difracci6n grabado en lugar de enfocarse hacia un punto. El efecto es similar a la visi6n borrosa de una persona que sufre miopia. Los datos de un mayor angulo de dispersi6n tambien se expanden, pero interferencias positivas y negativas garantizan que estas componentes conserven una intensidad aproximadamente constante. El efecto de mover el detector en un unico patr6n de difracci6n se ilustra en la Figura 6. En este caso, la luminosa area central de la Figura 5 se ha ensanchado para cubrir una mayor area del patr6n grabado con una reducci6n correspondiente de la maxima intensidad presente en la grabaci6n. Como resultado, el intervalo dinamico requerido para capturar de manera precisa el patr6n de difracci6n se reduce en 14db. El intervalo dinamico del patr6n de difracci6n ilustrado en la Figura 6 es de 106db.

Tal y como se ha mencionado anteriormente, la propagaci6n de las ondas que se origina en la estructura de difracci6n cuando se ilumina mediante una onda plana coherente puede modelizarse usando una transformada de Fourier, siempre que el plano de observaci6n este en el plano focal trasero de una lente. Para que un patr6n de difracci6n grabado mas alla (o delante de) de este plano sea util en muchas aplicaciones, debe obtenerse un modelo que incorpore la distancia de propagaci6n adicional. Para ello, la transformada de Fourier de una funci6n bidimensional f(r) se denota como f(v), donde r y v son vectores que describen las coordenadas en sus respectivos planos. Si ψ(r) es una funci6n bidimensional de valores complejos que representa las propiedades transmisivas de la estructura de difracci6n, el patr6n de difracci6n O(v) obtenido en el plano focal de la lente en la Figura 4 denominado como O(v), viene dado como:

Este es el patr6n de difracci6n convencional, cuyo m6dulo es exactamente la transformada de Fourier de las estructuras de difracci6n ψ(r). Para incorporar la propagaci6n adicional a lo largo de la distancia d2 en la f6rmula y obtener el patr6n de difracci6n ψ(k) en el plano de observaci6n (donde k es un vector xy en el plano de observaci6n), es necesaria una convoluci6n:

En este caso se han ignorado constantes de multiplicaci6n en la f6rmula. Q(k) puede adoptar una forma diferente cuando la distancia d2 se vuelve muy pequena. Oebe entenderse que un procedimiento totalmente equivalente consiste en acercar el plano de observaci6n a la lente, de manera que este dispuesto entre la lente y su plano focal trasero. En este caso, d2 es negativa y, por lo tanto, el cambio de signo del exponente de Q(k) es el unico ajuste necesario para modelizar esta nueva geometria.

Para propagar frentes de onda desde el plano de observaci6n hasta la estructura de difracci6n, se invierten las etapas detalladas en las ecuaciones 1 y 2.

Oonde f(r) es la transformada inversa de Fourier de la funci6n f.

Las ecuaciones 1 a 4 permiten modelizar la propagaci6n de un frente de onda entre la estructura de difracci6n y el plano de observaci6n de la Figura 4. La grabaci6n mejorada permitida en esta configuraci6n puede utilizarse en aplicaciones cuyo objetivo sea proporcionar informaci6n sobre la estructura de difracci6n y en las que la precisi6n del patr6n grabado sea crucial para la generaci6n de resultados satisfactorios.

En particular, pero no exclusivamente, las realizaciones de la presente invenci6n pueden utilizarse en muchas aplicaciones diferentes de generaci6n de imagenes. En una realizaci6n, el proceso se incorpora en un esquema iterativo de recuperaci6n de fase como el descrito en el documento WO 2005/106531. En este caso, la intensidad registrada de un patr6n de difracci6n se combina con un conocimiento a priori de la estructura de difracci6n para proporcionar un conjunto de condiciones que tanto la fase no conocida del patr6n de difracci6n como los aspectos no conocidos restantes de la estructura de difracci6n deben cumplir. Estas condiciones se utilizan en un esquema iterativo para obtener una estimaci6n aleatoria inicial en el objeto de difracci6n que se aproxime en gran medida a su funci6n de transmisi6n. Un diagrama de bloques ilustra el esquema general en la Figura 7.

La Figura 7 ilustra una metodologia para obtener una funci6n de onda de un objeto y, por tanto, para obtener datos de imagen que pueden usarse posteriormente para generar imagenes de alta resoluci6n de un objeto. La Figura 7 ilustra un posible procedimiento que utiliza una realizaci6n de la presente invenci6n ilustrada en la Figura 8 y que desplaza la abertura desde una primera posici6n despues de medir el patr6n de difracci6n hasta una segunda posici6n en la que puede medirse un segundo patr6n de difracci6n respectivo. Oebe entenderse que realizaciones de la presente invenci6n pueden utilizar una o mas posiciones de la abertura. Tambien pueden utilizarse realizaciones en las que en lugar de desplazar la abertura, puede seleccionarse la zona del especimen sobre la que incide una radiaci6n debilmente enfocada. En este caso, la lente puede colocarse opcionalmente aguas arriba del objeto destino.

O(r) y P(r) representan funciones complejas bidimensionales, es decir, cada punto en O(r) o P(r), donde r es una coordenada bidimensional y tiene asociada un numero complejo. En lo que sigue, O(r) representara fisicamente una onda de salida que emanara de una funci6n objeto que se ilumina mediante una onda plana. Por ejemplo, en el caso de la dispersi6n de electrones, O(r) representara la alteraci6n en fase y amplitud en una onda incidente como resultado de atravesar el objeto de interes.

En lo que sigue, P(r) representa una funci6n de iluminaci6n, tal como la generada por un perfil caustico o de iluminaci6n formado por una lente u otro componente 6ptico, o una funci6n de filtrado, tal como una abertura o rejilla de transmisi6n montada aguas abajo de la funci6n objeto.

En lo que sigue, se supone que O(r) o P(r) pueden moverse entre si en varias distancias R. La nomenclatura adoptada se escribe en lo que respecta al movimiento de P(r), aunque de manera equivalente puede usarse el movimiento de O(r) con respecto a P(r). En ambas situaciones, el valor complejo de O(r) se modifica mediante el producto de O(r) con P(r-R) para proporcionar una funci6n de onda total de salida de ψ(r), es decir,

Esto se cumple generalmente. Oebe senalarse que hay muy pocas restricciones practicas en la funci6n objeto o en la funci6n sonda/de abertura. Ninguna funci6n puede ser una onda plana o peri6dica con una distancia repetitiva que sea un multiplo de la diferencia entre diferentes valores de R. Esto se debe a que el algoritmo requiere varias mediciones diferentes para poder funcionar. En la practica experimental, estos criterios se cumplen facilmente.

El algoritmo funciona para obtener la fase y la intensidad de la funci6n compleja ψ(r,R). Necesita como entrada datos de la funci6n P(r-R) y una o mas mediciones (preferentemente varias) de la intensidad de la funci6n de onda en un plano que es diferente al que contiene al especimen. Es conveniente utilizar el plano de difracci6n, el cual esta relacionado con el plano del especimen mediante la transformada de Fourier. En este caso, los datos de entrada medidos son las intensidades de los patrones de difracci6n en una o mas posiciones de sonda/abertura. La utilizaci6n de datos de difracci6n tiene varias ventajas, como una recopilaci6n sencilla, ningun requisito para enfocar la funci6n de onda de salida en una imagen y la mayor resoluci6n obtenida midiendo datos en grandes angulos.

Sin embargo, tambien es posible ejecutar el algoritmo en funci6n de un conjunto de imagenes desenfocadas medidas a alguna distancia desde la superficie de salida del especimen/abertura. En esta situaci6n, el propagador de espacio libre sustituye a la transformada de Fourier.

El algoritmo no esta limitado a la utilizaci6n de estas dos transformadas. Pueden usarse otras transformadas eficaces para el desplazamiento desde un plano de informaci6n a otro. En lo que sigue, una transformada general T se refiere a lo que transforma una funci6n de onda desde el primer plano, denominado plano 1, al segundo plano, denominado plano 2.

El algoritmo funciona de la siguiente manera y con referencia a la Figura 7:

1.

Se empieza en la etapa S700 con una estimaci6n en la funci6n objeto Og,n(r), donde el subindice g,n representa una onda estimada en la enesima iteraci6n del algoritmo. Estas funciones estan en el plano 1 (que es el plano de espacio real si se utiliza la transformada de Fourier). Preferentemente, la primera estimaci6n de Og,n(r) es igual a la unidad en todos los puntos r. Esto corresponde a la ausencia de un especimen.

2.

En la etapa S701 se selecciona una abertura conocida en lo que respecta a la posici6n y a las caracteristicas. Esto proporciona una funci6n sonda P(r-R). En la etapa S702, la estimaci6n actual en la funci6n objeto se multiplica por la abertura o sonda en la posici6n actual R, P(r-R). Esto genera la funci6n de onda de salida estimada (todavia en el plano 1) para la posici6n R,

3.

A continuaci6n, en la etapa S703, se utiliza una transformada de ψg,n(r,R) para obtener la funci6n de onda correspondiente en el plano 2 (que seria el plano de espacio de difracci6n si se utiliza la transformada de Fourier), para esa posici6n R. En este caso, T se utiliza para representar alguna transformada general que normalmente sera la transformada de Fourier, pero que tambien puede ser el propagador de espacio libre de Fresnel o alguna otra transformada adecuada para una aplicaci6n particular del algoritmo.

k es la coordenada en el plano 2. (Para la transformada de Fourier, k seria la coordenada de espacio reciproco habitual. Para el propagador, k seria la coordenada xy en el plano desenfocado). Es importante senalar que ψg,n(r,R) es una versi6n "estimada" de la funci6n de onda real en el plano 2, ya que se ha generado mediante la funci6n objeto estimada Og,n(r). Iteraciones sucesivas del algoritmo generaran versiones cada vez mas precisas de ψg,n(r,R). Oebe observarse que ψg,n(r,R) puede escribirse de la siguiente forma:

donde 1ψg,n(k,R)1 es la amplitud de funci6n de onda (estimada) y θg,n(k,R) es la fase (estimada) en el plano 2 en la iteraci6n n, para la posici6n R.

En este caso, la transformada necesita modificarse como se ha descrito anteriormente con respecto a las ecuaciones 1 y 2 para tener en cuenta el hecho de que el plano de observaci6n esta desplazado con respecto al plano focal trasero de la lente.

Midiendo la intensidad del patr6n de difracci6n usando el conjunto de detectores se obtiene informaci6n sobre la funci6n de onda de salida transformada real. Una intensidad medida del patr6n de difracci6n cuando la abertura esta en una primera posici6n forma por tanto la base de una estimaci6n de la funci6n de onda

compleja del patr6n de difracci6n. Sin embargo, la intensidad medida no proporciona informaci6n sobre la fase de la funci6n de onda. En cambio, la intensidad medida puede compararse con el m6dulo al cuadrado de ψ(r), es decir, 1ψ(r)12. Una vez que se obtiene en la etapa S704 la intensidad de radiaci6n del patr6n de difracci6n en el plano 2, entonces puede llevarse a cabo la siguiente etapa.

4.

En la etapa S705 se corrigen las intensidades de la funci6n de onda estimada del plano 2 con respecto a los valores conocidos.

donde 1ψ(k,R)1 es el m6dulo conocido en el plano 2, es decir, la raiz cuadrada de la intensidad medida en el plano de la imagen.

5.

En la etapa S706 se invierte la transformada al espacio real para obtener una nueva estimaci6n mejorada en la funci6n de onda de salida (en el plano 1) (T-1 representa la inversa de la transformada T utilizada anteriormente),

En este caso, la transformada de Fourier necesita modificarse segun las ecuaciones 3 y 4 para tener en cuenta el hecho de que las mediciones se toman en un plano de observaci6n desplazado.

6.

En la etapa S707 se actualiza la funci6n de onda objeto estimada en el area cubierta por la abertura o sonda, usando la funci6n de actualizaci6n

donde los parametros β, δ y se eligen de manera apropiada, y 1Pmax(r-R)1 es el valor maximo de la amplitud de P(r). El resultado es una nueva estimaci6n de la funci6n objeto (S708).

La funci6n de actualizaci6n ayuda a hacer posible la desconvoluci6n eficaz que se produce e introduce un factor de ponderaci6n que hace que la funci6n objeto se actualice con mayor enfasis cuando la funci6n sonda tiene la amplitud mas grande. La constante seleccionable puede fijarse a 1. Puede seleccionarse como cualquier valor

en el intervalo de 0 a 3 y no es necesario que sea un valor entero. Es util fijar > 1 cuando hay mucho ruido. puede seleccionarse como < 1 cuando, debido a la geometria de dispersi6n, la intensidad detectada tiene la forma de un holograma de Gabor o similar. El valor δ se utiliza para impedir que se produzca una divisi6n por cero si 1P(r-R)1 = 0. δ es un numero real pequeno que se aplica habitualmente en los filtros de Weiner y normalmente (aunque no necesariamente) es mas pequeno que Pmax y puede ser considerablemente mas pequeno si el ruido presente en los datos grabados es pequeno. La constante β controla la cantidad de retroalimentaci6n del algoritmo y puede variar de manera ventajosa entre 0,1 y 1 aproximadamente. Cuando β es menor que 0,5, la estimaci6n anterior del objeto se considera mas importante que la nueva estimaci6n. Los valores intermedios modifican la importancia relativa de las dos estimaciones. β determina la velocidad con que se llega a una soluci6n.

δ es un parametro que puede fijarse a un valor fijo o que puede variar. Indica la cantidad de ruido presente en los datos grabados y se utiliza para atenuar la manera en que se lleva a cabo la actualizaci6n en respuesta a estas circunstancias. Si hay buenas condiciones para la recopilaci6n de datos, es decir, con una alta corriente de haz (alto flujo), lo que implicaria un bajo ruido granular, entonces es mas seguro utilizar los resultados recopilados para actualizar la estimaci6n. Por consiguiente, el valor de δ puede ser una pequena fracci6n de Pmax (por ejemplo, inferior a una decima parte).

La expresi6n:

maximiza el efecto de actualizaci6n de regiones en las que 1P(r-R)1 es grande. Esto es util ya que estas regiones reciben la mayor cantidad de radiaci6n incidente y, por lo tanto, contienen informaci6n con una relaci6n de senal a ruido relativamente alta. Esta informaci6n es claramente mas valiosa que la informaci6n de regiones en las que incide muy poca radiaci6n, la cual esta afectada en gran medida por el ruido.

Para la situaci6n en la que β = 1, = 0 y δ = 0, y la funci6n P(r-R) es una mascara, es decir, puede representarse mediante una regi6n en la que su valor es la unidad y cero en el resto de ubicaciones, o una funci6n de soporte, el algoritmo tiene algunas similitudes con el algoritmo de Fienup ampliamente conocido. Si en esta situaci6n solo se utiliza una posici6n R, entonces el algoritmo se simplifica y es matematicamente identico al algoritmo de Fienup basico. Si se utiliza mas de una posici6n R, el algoritmo tiene ventajas considerables con respecto a procedimientos conocidos, incluyendo el hecho de que no experimenta problemas de unicidad y que puede contemplarse un mayor campo visual.

Oespues de actualizar el calculo en curso de la estimaci6n, el algoritmo mostrado en la Figura 7 prosigue con la selecci6n de una nueva posici6n R que se solapa, al menos en parte, con la posici6n anterior. El solapamiento debe ser preferentemente superior al 20% y es preferentemente del 50% o superior. Esto puede conseguirse moviendo la abertura en la direcci6n de la flecha P mostrada en la Figura 8 en una cantidad predeterminada o haciendo que la radiaci6n de iluminaci6n incida sobre una regi6n diferente del objeto destino. Oebe entenderse que realizaciones de la presente invenci6n pueden proporcionar de manera satisfactoria datos de imagen de una zona de un objeto destino sin ningun cambio en la ubicaci6n de una abertura o radiaci6n incidente. En tales realizaciones, despues de la etapa S708, el algoritmo vuelve a la etapa S702. En lugar de cargar la estimaci6n inicial de la funci6n objeto O(r) en la nueva estimaci6n de O(r) de la etapa S708, se carga en. En cada iteraci6n, la nueva estimaci6n de la funci6n objeto se aproximara cada vez mas a la funci6n objeto real ya que en cada iteraci6n se anade informaci6n de la intensidad conocida y, por tanto, la componente de amplitud conocida de la radiaci6n incidente, para mejorar la precisi6n de la estimaci6n.

Sin embargo, el procedimiento mas preferible es pasar a una nueva posici6n R que solape en parte la posici6n anterior, como se muestra en la Figura 7.

En la etapa S709 se identifica una funci6n sonda conocida P(r-R2) en la segunda posici6n y, despues, la etapa mencionada anteriormente se repite para multiplicar la nueva estimaci6n generada en la etapa S708 por la nueva funci6n sonda conocida identificada en la etapa S709. Esto se ilustra en la etapa S710. Efectivamente, esto genera una funci6n de onda de salida despues del especimen o despues de la abertura, dependiendo de la realizaci6n pertinente. La funci6n de onda de salida resultante se propaga en la etapa S711 para proporcionar una estimaci6n del patr6n de dispersi6n que debe detectarse en esa posici6n. El patr6n de difracci6n se mide en la etapa S712, que proporciona informaci6n de intensidad y, por tanto, informaci6n de amplitud acerca de la funci6n de onda transformada. La informaci6n de intensidad se utiliza para corregir la amplitud de la funci6n de onda transformada, mientras se conserva la informaci6n de fase en la etapa S713. Esta funci6n de onda corregida se propaga de manera inversa a traves de la transformada de Fourier (cuando la imagen se forma en el campo lejano), a traves de la transformada de Fresnel cuando la imagen se forma en una ubicaci6n en la que la difracci6n de Fresnel es dominante o a traves de cualquier otra transformaci6n adecuada. Esto se ilustra en la etapa S714. La estimaci6n en curso de O(r) se corrige entonces segun la funci6n de actualizaci6n mostrada anteriormente en la etapa S715 y el resultado es una nueva estimaci6n de la funci6n objeto ilustrada en la etapa S716.

En esta fase, la iluminaci6n o abertura puede desplazarse adicionalmente hasta una tercera posici6n u otra adicional. Oe nuevo, es preferible una ubicaci6n en la que se produzca algun solapamiento entre ubicaciones iluminadas anteriormente. Oe esta manera puede recorrerse opcionalmente todo el objeto destino. Como alternativa, la nueva estimaci6n generada en la etapa S716 puede repetirse sin un posicionamiento adicional conociendo resultados de patr6n de difracci6n conocidos. En la Figura 7, el procedimiento iterativo se ilustra como un procedimiento repetitivo que vuelve a la etapa S702, en la que la nueva estimaci6n generada en la etapa S716 se introduce en la fase de multiplicaci6n en lugar de la estimaci6n inicial de la funci6n objeto suministrada en la etapa S700.

El procedimiento iterativo puede repetirse hasta que se produzca un evento predeterminado. Por ejemplo, la iteraci6n puede repetirse un numero predeterminado de veces, por ejemplo 1000 veces o hasta que la suma de los errores al cuadrado (SSE) sea lo bastante pequena. La SSE se mide en el plano 2 como

donde N es el numero de pixeles en la disposici6n que representa la funci6n de onda. 10

Ourante el proceso de iteraci6n, la estimaci6n mas actualizada de la funci6n objeto proporciona una estimaci6n en curso de esa funci6n objeto. Cuando el proceso de iteraci6n finaliza debido a que se produce un evento determinado, la estimaci6n en curso de la funci6n objeto proporciona datos de imagen en las posiciones que estan iluminadas por la radiaci6n incidente o que se seleccionan por la ubicaci6n de una abertura posterior al objeto destino. Estos datos de imagen incluyen informaci6n de amplitud y de fase que pueden usarse posteriormente para generar una imagen de alta resoluci6n de la regi6n seleccionada del objeto destino.

La Figura 8 ilustra un aparato para proporcionar datos de imagen que pueden utilizarse opcionalmente para generar una imagen de una regi6n de un objeto destino segun la realizaci6n descrita anteriormente ilustrada en las Figuras 4 y 7. Oebe entenderse que la regi6n representada mediante imagenes puede ser todo o una parte, o partes, del objeto destino. Ademas, aunque el aparato mostrado en la Figura 8 ilustra un modo de transmisi6n, realizaciones de la presente invenci6n pueden utilizarse con un objeto destino total o parcialmente reflectante con una realineaci6n adecuada de la disposici6n 6ptica. Una fuente de radiaci6n 800 proporciona iluminaci6n sobre una abertura 801 que selecciona una parte de la radiaci6n para iluminar una regi6n correspondiente de un objeto destino 51. La radiaci6n incidente esta asociada con una funci6n de onda incidente 802 y con una funci6n de onda de salida 803. Esta funci6n de onda de salida se propaga a traves de una distancia O, donde un patr6n de difracci6n se forma sobre un conjunto de detectores 804. Oe manera ventajosa, la distancia O es lo bastante larga como para que la funci6n de onda de salida propagada 803 forme un patr6n de difracci6n de Fourier en el campo lejano. El conjunto de detectores proporciona al menos un detector que puede detectar la intensidad de radiaci6n dispersada por el objeto destino 51. Se proporciona un dispositivo localizador 805, que puede ser un microactuador y que puede localizar el objeto destino en una o mas ubicaciones segun se desee con respecto al conjunto de detectores y/o la abertura 801. Oe esta manera, la radiaci6n procedente de la fuente 800 puede aplicarse sobre diferentes ubicaciones de la superficie aguas arriba del objeto destino 51.

Se utiliza una lente 806 para enfocar, al menos debilmente, la radiaci6n sobre el conjunto de detectores. La lente utilizada esta asociada con un plano focal trasero respectivo que esta separado del plano de los detectores del conjunto de detectores en una distancia de separaci6n d2. Oebe apreciarse que puede utilizarse cualquier elemento de enfoque adecuado segun el tipo de radiaci6n utilizado. Ademas, el elemento de enfoque puede ser un dispositivo de una o varias piezas.

Una unidad de control 807 proporciona senales de control al microactuador y tambien recibe resultados de mediciones de intensidad desde cada uno de los detectores de pixel del conjunto de detectores 804. La unidad de control 807 incluye un microprocesador 808 y un medio de almacenamiento de datos 809 junto con una interfaz de usuario 810 que puede incluir una pantalla de usuario y un teclado de entrada de datos de usuario. La unidad de control puede conectarse a un dispositivo de procesamiento adicional, tal como un ordenador portatil 811 o un PC para un control remoto. Como alternativa, debe entenderse que la unidad de control 807 puede proporcionarse mediante un ordenador portatil o un PC. La unidad de control 807 puede controlar automaticamente la producci6n de datos de imagen en tiempo real. Como alternativa o adicionalmente, un usuario puede usar la interfaz de usuario 810 para seleccionar areas del objeto destino para la generaci6n de imagenes o para proporcionar entradas de datos de usuario adicionales.

En funcionamiento, la fuente de radiaci6n 800 ilumina la abertura 801 con radiaci6n. El actuador 805 coloca de manera selectiva el objeto destino 51 bajo el control de la unidad de control 807. La radiaci6n forma un patr6n de difracci6n detectado en ubicaciones respectivas por cada uno de los detectores del conjunto de detectores 804. Los resultados de estos detectores se introducen en la unidad de control y pueden almacenarse en el medio de almacenamiento de datos 809. Si solo se utiliza una posici6n para obtener datos de imagen, el microprocesador utiliza esta informaci6n detectada junto con instrucciones de programa que incluyen informaci6n sobre el algoritmo descrito anteriormente para obtener los datos de imagen. Sin embargo, si se necesitan una o mas posiciones adicionales antes de completar los datos de imagen, la unidad de control envia senales al actuador 805, el cual coloca el especimen en otra ubicaci6n seleccionada. El actuador 805 puede colocar el especimen en una de muchas posiciones diferentes. Oespues de la recolocaci6n se mide un patr6n de difracci6n adicional formado en el conjunto de detectores y los resultados se almacenan en la unidad de control. Como un ejemplo, el conjunto 804 puede ser un conjunto CCO de 1200 x 1200 pixeles. Si no se necesitan mediciones de intensidad adicionales, los datos de imagen pueden generarse en esta fase mediante la unidad de control segun los dos conjuntos de resultados recien almacenados usando el algoritmo mencionado anteriormente. Los datos de imagen sin procesar pueden mostrarse o utilizarse para algunos fines o una imagen de alta resoluci6n generada a partir de los datos de imagen puede mostrarse en la interfaz de usuario 810 o en una pantalla remota de un PC u otro dispositivo de este tipo.

Realizaciones de la presente invenci6n proporcionan por tanto un procedimiento iterativo para obtener datos relacionados con un objeto destino. El procedimiento iterativo puede aplicarse de manera inteligente para poder integrarse en sistemas de iluminaci6n generalizados. En los mismos, la funci6n de transmitancia de una abertura esta definida debilmente o un haz de radiaci6n puede enfocarse debilmente. La lente y la abertura, o la lente o la abertura, forman una funci6n de iluminaci6n localizada. En realizaciones alternativas, en lugar de obtener informaci6n de un objeto, si el objeto es bien conocido, puede obtenerse informaci6n relacionada con la radiaci6n o con la propia abertura.

Aunque se han descrito realizaciones de la presente invenci6n con respecto a la generaci6n de imagenes de un

5 objeto destino usando datos recopilados, debe apreciarse que realizaciones de la presente invenci6n pueden aplicarse a la generaci6n de datos per se y que no siempre es necesario generar una imagen fisica a la que mire un usuario. Un uso particular en el que la generaci6n y la manipulaci6n de datos sin procesar pueden usarse sin la generaci6n de imagenes es el campo tecnico del control de procesos. Evidentemente, tambien pueden aplicarse otros ejemplos en los que no sea necesario formar una imagen. Para el control de procesos, generalmente es

10 necesario que los productos producidos por un proceso se fabriquen con determinadas tolerancias. Es decir, las dimensiones de un producto o, de hecho, algunas otras caracteristicas tales como la transparencia o el color, deben estar dentro de un intervalo de valores predeterminado. Realizaciones de la presente invenci6n pueden utilizarse en modo de transmitancia o en modo reflectivo para establecer un valor asociado con caracteristicas respectivas de un producto y determinar si estas caracteristicas tales como longitud, ancho, peso, forma y/o

15 transparencia, o similares, satisfacen tolerancias de fabricaci6n. Oebe apreciarse que la verificaci6n puede llevarse a cabo en tiempo real sin analizar o incluso producir una imagen del producto. Simplemente se genera una simple indicaci6n visible y/o audible cuando un producto presenta una caracteristica que no esta dentro de intervalos de satisfacci6n predeterminados.

Oebe apreciarse que las realizaciones de la presente invenci6n pueden utilizarse para proporcionar datos

20 relacionados con un objeto destino 2O o 3O. Una metodologia para la generaci6n de imagenes 3O se da a conocer en el documento GB0709796.7.

Realizaciones de la presente invenci6n proporcionan un procedimiento para obtener datos de imagen adecuados para generar posteriormente una imagen de alta resoluci6n de una parte de un especimen a una resoluci6n limitada por longitud de onda. Oe esta manera, se proporcionan un procedimiento y un aparato que pueden

25 producir datos de imagen que tienen una resoluci6n mucho mayor que la resoluci6n requerida para colocar de manera precisa un aparato utilizado para obtener esa informaci6n. En el caso de una radiaci6n de longitud de onda muy corta (subat6mica) la mejora de la resoluci6n puede ser de 40 o mas en comparaci6n con la tecnica anterior. En algunos casos, la resoluci6n se vera afectada por los propios movimientos at6micos.

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES

   1.-Un procedimiento para proporcionar datos de imagen para generar una imagen de una regi6n de un objeto destino (41), que comprende las etapas de:

   proporcionar una radiaci6n incidente (40) desde una fuente de radiaci6n;

   enfocar la radiaci6n a traves de al menos un elemento de enfoque (43) situado aguas abajo o aguas arriba de un objeto destino (41); y

   a traves de al menos un detector situado aguas abajo del elemento de enfoque(43), detectar una intensidad de radiaci6n dispersada por el objeto destino (41), en un plano de observaci6n desplazado con respecto a un plano focal trasero asociado con el elemento de enfoque (43).
2. 2.-El procedimiento segun la reivindicaci6n 1, que comprende ademas las etapas de:

   enfocar la radiaci6n dispersada por el objeto destino (41) con el elemento de enfoque (43) situado aguas abajo del objeto destino (41) o enfocar la radiaci6n procedente de la fuente de radiaci6n con el elemento de enfoque

   (43) situado aguas arriba del objeto destino (41). 3.-El procedimiento segun la reivindicaci6n 2, que comprende ademas las etapas de: proporcionar datos de imagen en respuesta a la intensidad detectada a traves de un proceso iterativo. 4.- El procedimiento segun la reivindicaci6n 3, que comprende ademas las etapas de:

   detectar la intensidad de radiaci6n dispersada por dicho objeto destino (41) con la radiaci6n incidente (40) o en una abertura posterior al objeto destino en una primera posici6n con respecto al objeto destino (41); volver a posicionar la radiaci6n incidente (40) o la abertura con respecto al objeto destino (41); y posteriormente, detectar la intensidad de radiaci6n dispersada por dicho objeto destino (41) con la radiaci6n

   incidente (40) o la abertura en una segunda posici6n; en el que dichos datos de imagen se proporcionan en respuesta a la intensidad detectada en dichas primera y segunda posiciones. 5.-El procedimiento segun la reivindicaci6n 3 6 4, en el que dicha etapa de proporcionar dichos datos de imagen

   comprende las etapas de: estimar una funci6n objeto que indique al menos una caracteristica de dicha regi6n del objeto destino (41) o estimar una funci6n objeto que indique al menos una caracteristica de una funci6n de onda posterior al objeto

   destino inmediatamente antes de una abertura posterior al objeto destino; y volver a estimar de manera iterativa dicha funci6n objeto, donde la precisi6n de una estimaci6n en curso de la funci6n objeto mejora con cada iteraci6n. 6.- El procedimiento segun la reivindicaci6n 5, que comprende ademas las etapas de: multiplicar la funci6n objeto estimada por una funci6n sonda que indica al menos una caracteristica de la

   radiaci6n incidente (40) en dicho objeto destino (41) o multiplicar la funci6n objeto estimada por una funci6n sonda que indica al menos una caracteristica de una abertura posterior al objeto destino; proporcionar una funci6n de onda de salida en respuesta a un resultado de dicha multiplicaci6n; propagar la funci6n de onda de salida para proporcionar una estimaci6n de un patr6n de dispersi6n esperado; y corregir al menos una caracteristica de dicho patr6n de dispersi6n esperado segun una intensidad detectada.
3. 7.-El procedimiento segun la reivindicaci6n 6, que comprende ademas las etapas de:

   invertir la propagaci6n del patr6n de dispersi6n esperado corregido para proporcionar una funci6n de onda de salida actualizada; y actualizar la estimaci6n en curso de la funci6n objeto en respuesta a dicha funci6n de onda de salida

   actualizada segun la funci6n:
4. 8.-El procedimiento segun la reivindicaci6n 7, en el que dicha funci6n de actualizaci6n es:
5. 9.-El procedimiento segun la reivindicaci6n 6, en el que dicha etapa de propagaci6n comprende una transformada

   de Fourier modificada.
6. 10.- El procedimiento segun la reivindicaci6n 9, que comprende ademas las etapas de:

   proporcionar una transformada de Fourier modificada dada como:

   donde D(v) es una definici6n de un patr6n de difracci6n esperado en el plano focal trasero y Q(k) es un factor de modificaci6n sensible al desplazamiento del plano de observaci6n con respecto al plano focal trasero.
7. 11.-El procedimiento segun la reivindicaci6n 10, que comprende ademas las etapas de:

   proporcionar la convoluci6n de un patr6n de difracci6n esperado con un factor de modificaci6n Q(k) dado como:

   donde d2 es el desplazamiento del plano de observaci6n con respecto al plano focal trasero.
8. 12.-El procedimiento segun la reivindicaci6n 6, en el que dicho patr6n de dispersi6n esperado corregido se corrige segun:

   donde ψc,n(k,R) es una funci6n de onda corregida, 1ψ(k,R)1 es la amplitud conocida en el plano 2 y θg,n(k,R) es la fase estimada en el plano 2; o

   en el que la propagaci6n se calcula segun:

   donde ψg,n(k,R) es la funci6n de onda estimada en el plano 2, T indica una transformada y ψg,n(r,R) es la funci6n de onda estimada en el plano 1; o

   en el que dicha propagaci6n inversa se calcula segun:

   donde ψc,n(r,R) es una funci6n de onda estimada en el plano 1, T-1 ilustra un procedimiento de transformada inversa y ψc,n(k,R) es una funci6n de onda corregida en el plano 2. 13.-El procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que dicha radiaci6n incidente (40) 30 comprende un campo de ondas sustancialmente localizado; y/o en el que el procedimiento comprende ademas la etapa de: proporcionar dichos datos de imagen para la regi6n de dicho objeto destino (41) en tiempo real. 14.-Un programa informatico que comprende instrucciones de programa para hacer que un ordenador lleve a cabo

   el proceso segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13. 15.-Un producto de programa informatico que presenta en el mismo medios de c6digo de programa informatico, cuando se carga dicho programa, para hacer que el ordenador ejecute un procedimiento para mostrar una imagen de una regi6n de un objeto destino (41) en una pantalla de usuario, determinando el ordenador datos de imagen

   para generar dicha imagen en respuesta a las mediciones de intensidad detectadas y calculas segun el procedimiento reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13. 16.-Aparato para proporcionar datos de imagen para generar una imagen de una regi6n de un objeto destino (41),

   que comprende: una fuente de radiaci6n que proporciona una radiaci6n incidente (40); al menos un elemento de enfoque (43), que enfoca la radiaci6n, situado aguas abajo o aguas arriba de un

   objeto destino (41); y al menos un detector situado aguas abajo del elemento de enfoque (43), que detecta una intensidad de radiaci6n dispersada por el objeto destino (41) en un plano de observaci6n desplazado con respecto a un plano focal trasero asociado con el elemento de enfoque (43). 17.-El aparato segun la reivindicaci6n 16, que comprende ademas: al menos una unidad de localizaci6n que localiza el objeto destino (41) en una ubicaci6n predeterminada y que localiza una radiaci6n incidente (40) o una abertura, situada aguas abajo del objeto destino (41), en una o mas ubicaciones con respecto al objeto destino (41). 18.-El aparato segun la reivindicaci6n 16 o la reivindicaci6n 17, que comprende ademas: al menos una unidad de procesamiento que proporciona datos de imagen en respuesta a una intensidad detectada de radiaci6n dispersada.
9. 19.-El aparato segun la reivindicaci6n 18, en el que dicha unidad de procesamiento comprende: un microprocesador; un medio de almacenamiento de datos para almacenar datos e instrucciones para dicho microprocesador; y medios para proporcionar instrucciones para mover uno de dicha radiaci6n incidente (40) o dicha abertura o un

   objeto destino localizado (41); y/o en el que dicha unidad de procesamiento comprende ademas: una interfaz de usuario que comprende un dispositivo de entrada de datos de usuario para permitir que un usuario introduzca datos, y una pantalla de usuario para mostrar dichos datos de imagen o una imagen de alta resoluci6n generada a partir de dichos datos de imagen.
10. 20.-El aparato segun la reivindicaci6n 16, en el que dicha fuente de radiaci6n comprende una fuente de radiaci6n coherente; o en el que dicha fuente de radiaci6n es un generador de haces de electrones o un generador de haces de rayos X.