SAMURAI 3 用户手册

1系统概述

Katana 是一款连续块面切片机。它安装在扫描电子显微镜（SEM）的真空样品室内。一台装有 Samurai 3 软件的 PC 同时控制切片机和显微镜，让二者像一台仪器一样工作。它们一起对树脂包埋样品的表面成像，切去一层薄切片，再对新的表面成像，然后不断重复。这个过程可以连续进行数小时甚至数周，无需任何人干预。

切片机

电子控制器

Digital Viewer

1.1 连续块面成像的工作原理

连续块面扫描电子显微术（SBF-SEM）一层一层地构建样品的三维图像。每一次重复称为一个循环：

1. 成像。SEM 扫描样品暴露在外的顶部表面，这个表面称为块面。每个图块记录一张图像。
2. 切削。金刚石刀扫过块面，切去一层薄切片。切片厚度通常为 20–100 nm。
3. 升高。切片机将样品升高一个切片厚度。这样，新的块面正好位于同一个切削平面上，也就是刀进行切削的高度。

图像按切削顺序堆叠起来。它们一起构成一个三维体数据。

1.2 硬件

切片机。安装在样品室内的单元。它把样品固定在样品钉上，并用精密 Z 轴样品台把样品升高。它用一把振荡（来回振动）的金刚石刀进行切削。切片机通过样品台适配器安装在 SEM 样品台上。它经由样品室法兰与外部相连。样品室法兰是样品室壁上的一块密封接口板。

电子控制器。位于显微镜外部的控制箱。它为切片机供电，并驱动切片机的电机和刀振荡器。它通过 USB 与 Samurai PC 通信。

Digital Viewer。一个可拆卸的光学相机。您将新样品逼近刀刃时，它安装在切片机上。这一步称为逼近（第 9 章“逼近”）。关闭样品室之前，请先取下相机。

Samurai 还可以控制以下可选设备：

• PCN 针——一根电动针，配有自己的控制器。它放在成像区域附近，用来减轻荷电（电子在样品上积聚，会破坏图像）。参见第 20 章“PCN 针”。
• EDS 探测器——Oxford Instruments AZtec。它为您选择的图块采集元素分布图。参见第 22 章“使用 Oxford AZtec 采集 EDS 面分布图”。

1.3 软件

Samurai 3 运行在主机 PC 上。它有三个工作区。您可以用窗口顶部的选项卡选择其中一个：

Samurai 并不直接与显微镜通信。两者之间有一个小型配套程序：Universal SEM Bridge。它运行在显微镜 PC 上，或运行在显微镜旁边的一台 PC 上。它使用显微镜厂商自己的接口。这样，无论显微镜是什么品牌，Samurai 得到的连接都以同样的方式工作。连接方法请参见第 7 章“连接设备”。

1.4 常用术语

完整列表见第 38 章“术语表”。

2切片机及其控制器

2.1 切片机的组成部分

切片机是放入 SEM 样品室的部分。它把样品固定在样品钉上，并用精密样品台把样品升高。它用一把振荡（来回振动）的金刚石刀切削样品。

顶视图

侧视图

底视图

2.2 电子控制器

控制器位于显微镜外部。它为切片机供电，并驱动切片机的电机和刀振荡器。它还与 Samurai PC 相连。

1. USB 端口——在这里连接 Samurai PC。如果您的配置需要，也可以连接其他仪器。
2. 主连接器——连接到样品室馈通法兰。在样品室内，样品室内电缆从法兰连到切片机的主连接器。
3. 48 V 输入——仅限使用随附的 48 V 电源。
4. 主电源开关——打开和关闭电源。

2.3 Digital Viewer

Digital Viewer 是一个光学相机。样品室打开时，它夹装在切片机上。逼近时，您让刀和块面相互靠近，并通过它观察二者（第 9 章“逼近”）。它的画面显示在 Approach 选项卡中。

3安装

切片机位于 SEM 的真空样品室内。所以安装工作主要有两点：保持一切清洁，并确保样品室内没有任何东西会撞到它。

3.1 保持清洁

切片机必须没有污染。所有进入真空的部件也一样：法兰、样品台适配器和样品室内电缆。法兰是样品室壁上的密封接口板。如果这些部件不干净，显微镜的真空度和图像质量都会受到影响。

• 每次接触切片机或其附件时，都请戴上新手套。
• 如果发现污染，请用蘸有异丙醇的无尘纸轻轻擦拭。
• 放入样品室之前，请让所有表面完全干燥，不留任何残留。

3.2 在样品室内留出空间

与大多数样品座相比，切片机的体积较大。安装之前：

1. 拆除不使用的探测器。将保留的探测器回退并固定好，使它们不会被驱动而撞上切片机。您可以使用探测器的机械锁，或在显微镜软件中禁用插入功能。
2. 检查背散射电子探测器（BSED）下方的空间。从随附样品台适配器的顶面量到 BSED 的最低点。这个间隙必须大于 56 mm，也就是切片机的高度。
3. 如果有妨碍，请拆除标准样品台附件，例如样品座和夹具。某些 SEM 型号需要这样做。

3.3 安装切片机

1. 将切片机放在随附的样品台适配器上。拧紧背面的样品台手拧螺钉（第 2.1 节中的部件 10）。
2. 将样品室内电缆引到样品室馈通法兰处。布线时，请确保任何样品台运动都不会拉扯、挤压电缆，也不会把它弯进刀的运动路径。
3. 在样品室外，将法兰连接到控制器的主连接器。
4. 将随附的 48 V 电源连接到控制器。
5. 用 USB 线将控制器连接到 Samurai PC。
6. 打开控制器电源。

3.4 确认 Samurai 已识别切片机

1. 启动 Samurai。如果 Auto-connect Microtome（自动连接切片机）已开启（默认开启），Samurai 会自动连接。如果没有开启，请点击底栏中的 Microtome 状态标识（见第 7.3 节）。
2. 状态标识变为绿色后，Z 位置会显示在 Approach 选项卡中。
3. 确认样品室已打开，并且样品周围没有障碍物。然后运行 Find Zero（寻找零点），为样品台建立参考点（见第 9.2 节）。

现在，您可以安装样品（见第 4 章“样品制备”）并进行逼近（见第 9 章“逼近”）了。

4样品制备

4.1 将样品安装到样品钉上

样品用胶粘在铝制样品钉上。安装良好的样品应当牢固、导电，并且高度合适。这几点都会影响切削和成像的效果。

• 牢固固定。用瞬干胶或导电环氧树脂将样品粘在样品钉上，使样品在切削时不会移动。
• 提供导电通路。电荷必须能够从样品导到样品钉。例如，可以在样品上溅射镀一层导电材料。
• 控制在高度范围内。样品钉顶部高 2 mm。样品加上这一顶部，总高度应为 2.1–3.3 mm。所以样品高度以 0.1–1.2 mm 为最佳，最大为 1.3 mm。
• 较高的样品需要使用顶部较短的样品钉。您可以另外获取这种样品钉，作为替代件。较高的样品稳定性较差，切削也可能不够干净。
• 低于 0.1 mm 的样品：如果您想切削样品的最后 100 µm，请在样品下方垫一片薄垫片（0.5 mm）。

4.2 插入、固定和取出样品钉

1 插入

2 固定

3 取出

插入并固定样品钉：

1. 取下透明塑料刀具保护罩，但只在您操作样品钉的这段时间内取下。
2. 将样品钉推入样品台上的孔中。用力按下，使它完全插入孔中。
3. 从下方将随附的一字螺丝刀插入操作孔（部件 9）。只用手指将紧固螺钉顺时针拧紧，拧到手指拧紧的程度即可。
4. 重新装上刀具保护罩。

取出样品钉：将紧固螺钉逆时针转动，直到感觉到阻力。然后顺时针转动半圈，松开样品钉。再将样品钉取出。

5维护

5.1 更换刀

1. 在 Samurai 中断开切片机，关闭控制器，并从切片机上拔下样品室内电缆。
2. 拧下刀架的两颗内六角螺钉时，沿箭头方向牢牢按住刀架。这样握持，就不会有力作用在切削机构上。
3. 不要将刀架直接向上提起。这样可能损坏它的电气连接器。请改用一字螺丝刀或类似工具，从下方轻轻撬动刀架。这样就能拔出连接器。
4. 不要触碰电气触点，也不要使它们短路。
5. 按相反顺序装上新的刀架。重新连接电缆，然后打开控制器。
6. 切削之前，请重新逼近样品，因为刀已经更换了（见第 9 章“逼近”）。

5.2 金刚石刀的保养

• 不切削、也不操作样品时，请始终在刀上盖好透明塑料保护罩。
• 切勿触碰金刚石刃口。让镊子、胶水和散落的碎屑远离刃口。
• 逼近完成后、关闭样品室之前，请吹去块面上的碎屑。请使用柔和的干燥空气或氮气气流。

5.3 保持真空部件清洁

每次接触切片机、样品室内电缆或样品台适配器时，都请戴上新手套。如果它们沾上了污染物，请用蘸有异丙醇的无尘纸擦拭。放回样品室之前，请让它们完全干燥（见第 3.1 节）。

5.4 控制器固件

切片机控制器运行自己的固件，也就是内置在控制器中的软件。服务工程师通过 Settings › Microtome › Controller Firmware 安装固件更新。如果技术支持要求，您也可以自己安装。在写入任何内容之前，Samurai 会检查固件文件是否确实属于您的控制器（见第 34 章“设置参考”）。请勿在实验进行期间更新固件。

6Samurai 概览

6.1 启动 Samurai

从桌面或“开始”菜单启动 Samurai3。软件启动硬件服务时，会短暂显示“Loading Samurai 3…”画面。硬件服务是在后台控制您设备的程序。

接下来您会看到什么，取决于 Samurai 上次是如何关闭的：

• 上次有实验处于打开状态，并且 Settings › General › Restore Previous Experiment（恢复上一个实验）已开启（默认开启）：Samurai 会重新打开该实验。它会切换到 Imaging 选项卡，并显示 Restored previous experiment（已恢复上一个实验）。
• 没有可恢复的实验：Samurai 启动后显示 Approach 选项卡。

与此同时，Samurai 会重新连接您的设备：

• 切片机。Samurai 会在大约十秒内尝试连接四次，这期间状态标识显示 Connecting...。
• SEM。一旦 SEM Bridge 报告它的显微镜已连接，Samurai 就会连接 SEM。
• PCN，但前提是您开启了 Auto-connect PCN。

各项连接的详细信息，请参见第 7 章“连接设备”。

6.2 窗口

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1. 工作区选项卡——Approach、Imaging，以及启用后的 Studio。
2. 左侧边栏——实验、运行进度和切片机设置。
3. 视口——您的样品、区域和图像。工具栏在底部。
4. 右侧边栏——Time Travel、ROI、SEM、自动聚焦、PCN 等面板。
5. 底栏——设置、手册、控制台和连接状态标识。

您按以下顺序使用这三个选项卡：

切换选项卡不会停止任何操作。每个选项卡都会保持自己的状态。您查看 Studio 时，正在运行的采集会继续进行。只有一个例外：Approach 选项卡隐藏时，Digital Viewer 的视频流会暂停。

要展开或折叠侧边栏中的面板，请点击它的标题。如果某个控件似乎不见了，请滚动侧边栏。较长的侧边栏会延伸到窗口边缘以下。

6.3 底栏

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1. Samurai 的版本号。
2. Settings——所有偏好设置（见第 34 章“设置参考”）。
3. User Manual——在网页浏览器中打开本手册。
4. AI agent 状态标识——MCP 服务器，让外部 AI 智能体可以连接到 Samurai（见第 24 章“使用 AI 智能体”）。
5. Console——用红色显示错误数量，用黄色显示警告数量。
6. PCN 状态标识——仅在启用 PCN 模块时显示。
7. SEM 状态标识和 SEM Connection Settings。
8. Microtome 状态标识。
9. 电缆指示灯——显示切片机的电缆和编码器是否正常。编码器是测量 Z 的传感器。

在 Studio 选项卡中，底栏还会显示 Search（Spotlight，Ctrl/⌘+K）。Studio 处理任务时，底栏会显示带有任务名称的进度条。各状态标识的说明见第 7.4 节。

6.4 控制台

点击底栏中的 Console 按钮。控制台会在窗口右半部分打开。拖动它的顶部边缘可以增加高度。点击 V 形箭头可以关闭它。

Samurai 会把每条弹出的通知复制到控制台中，方便您日后再次查看。警告和错误使用通俗易懂的语言。技术细节则写入日志文件。复制图标会复制当前选项卡的内容，垃圾桶图标会清空当前选项卡。

6.5 Samurai 忙碌时

• 忙碌光标。Samurai 写入实验数据库时，指针会显示一个小的旋转图标。Samurai 会暂时挂起您的点击。这是正常现象，通常只持续不到一秒。
• DB updating... 如果一次写入占用界面超过三秒，顶部会出现一个黄色标签：DB updating... (double-click to force unlock)（数据库更新中……双击可强制解锁）。双击只会释放界面。写入工作仍在后台继续。请仅在 Samurai 似乎卡住时使用。
• 耗时较长的操作会在顶部显示一张卡片，其中有实时进度行和用于取消的 ✕ 按钮。同步图块门控（写入要跳过哪些图块）就是一个例子。
• 红色窗口背景。如果操作系统报告窗口停止响应，背景会变为深红色，直到窗口恢复为止。控制台会记录窗口冻结了多长时间。

6.6 通知

通知显示在右下角。大多数通知会自动消失。重要的通知会一直保留，直到您将它关闭。有些通知带有操作按钮，例如 Reconnect、Clear PCN fault 或 Clear cut record。控制台也会保存每一条通知。

6.7 关闭 Samurai

像平常一样关闭窗口即可。Samurai 会弹出 Close Samurai? 提示。点击 Close 确认。如果 Studio 有未保存的更改，Samurai 会先保存它们，并显示“Saving Studio changes before closing…”。如果保存失败，Samurai 会保持打开状态，因此不会丢失任何内容。

6.8 日志文件

Samurai 每次启动都会写入一个日志文件。日志使用本地时间。技术支持通常会要求您提供这个文件。

文件名为 app-<date>T<time>.log。Samurai 启动时，之前的日志会移到 old 子文件夹中。

6.9 系统要求

7连接设备

Samurai 与三类设备通信，每一类的通信方式都不同：

• 显微镜，通过 Universal SEM Bridge（通用 SEM 桥接程序）
• 切片机控制器，通过 USB；如果是模拟器，则通过网络（TCP）
• 可选附件，通过各自的面板：PCN 针、Kensho 探测器和 EDS

7.1 Universal SEM Bridge

SEM Bridge 是一个小型配套程序。它运行在显微镜 PC 上，或运行在能够访问显微镜的辅助 PC 上。它使用显微镜厂商自己的接口。它为 Samurai 提供一个连接，无论显微镜是什么品牌，这个连接的工作方式都一样。显微镜是在桥接程序中选择的，而不是在 Samurai 中。

桥接程序支持的显微镜

将桥接程序连接到显微镜：

1. 先启动显微镜自带的软件，例如 TESCAN Essence、Zeiss SmartSEM 或 Thermo Fisher xT UI。
2. 启动 Universal SEM Bridge。
3. 在 SEM 下拉列表中选择您的显微镜。输入它的地址；如有要求，还要输入端口。
4. 点击 Connect。当按钮变为绿色并显示 Connected 时，桥接程序就准备好了。
5. 使用 Samurai 期间，请让桥接程序保持运行。

桥接程序的状态栏中有一行 Samurai3 connect to: …，显示需要在 Samurai 中输入的地址和端口。Samurai 接入后，状态栏会显示 Samurai3: Connected。

7.2 将 Samurai 连接到桥接程序

1. 在 Samurai 底栏中，点击 SEM 状态标识旁的 齿轮图标。SEM Connection Settings 会打开。
2. 输入桥接程序的 IP Address 和 Port。如果桥接程序运行在同一台 PC 上，请使用 127.0.0.1。如果不是，请使用桥接程序 Samurai3 connect to 行中显示的地址。默认端口为 15300。
3. 留意字段下方的提示行。绿色 ✓ 加上 Bridge detected; SEM connected.（已检测到桥接程序；SEM 已连接）表示一切就绪。
4. 点击 Save。

一秒之内，Samurai 就会自动接入。SEM 状态标识会变为绿色，并显示显微镜的名称。Samurai 中没有用于连接 SEM 的 Connect 按钮。只要桥接程序报告它的显微镜已连接，Samurai 就会接入。如需断开显微镜，请在桥接程序中断开。

如果字段下方的提示行显示红色 ✗，请阅读其中的消息：

7.3 连接切片机

如果 Auto-connect Microtome 已开启（默认开启），Samurai 会在启动时连接控制器。如需手动连接，请点击底栏中红色的 Disconnected 状态标识。

Settings › Microtome › Connection 用于设置 Samurai 连接控制器的方式：

• USB（常规）：Samurai 扫描各个串口，自动找到控制器。
• TCP：Samurai 连接到一个网络地址。切片机模拟器使用这种方式，请输入它的 IP Address 和 Port。

更改将在下次连接时生效。

断开连接：点击绿色的 Microtome 状态标识。它会变为橙色，并询问 Disconnect? 点击 ✓ 确认。要取消，请点击 ✗ 或按 Esc。

如果 USB 连接意外中断，屏幕上会一直显示一条 USB Disconnected 通知，并带有 Reconnect 按钮。Samurai 绝不会自行重新连接 USB 切片机。请检查电缆，然后点击 Reconnect 或状态标识。

7.4 解读状态标识

绿色状态标识只能证明 Samurai 正在与设备通信。它不能证明电子束已开启、探测器已就绪、聚焦正确，或样品室内没有障碍。请在显微镜上检查这些项目。

7.5 可选设备

可选模块由服务工程师在 Settings › Service › Enabled Modules 中开启。这些模块是 Studio、PCN、Kensho BSED 和 EDS (Oxford AZtec)。模块启用之后：

• PCN 通过它的底栏状态标识连接。它的连接设置位于 Settings › PCN（见第 20 章“PCN 针”）。
• Kensho 和 EDS 通过 Imaging 选项卡中各自的面板连接（见第 19.3 节、第 22 章“使用 Oxford AZtec 采集 EDS 面分布图”）。

7.6 Generic SEM：没有控制接口的显微镜

如果您的显微镜没有受支持的控制接口，请在桥接程序中选择 Generic SEM。这时，桥接程序就像一位坐在显微镜 PC 前的耐心助手：

1. 在桥接程序的 AutoClicker 卡片中，录制显微镜软件的 acquire（采集）按钮在屏幕上的位置。然后选择桥接程序如何判断图像已经完成：
   • 图像文件夹中出现新文件（new file appears）
   • 点击后经过固定的延时（delay after click）
   • 屏幕上选定的区域不再变化（screen box settles）
2. 将桥接程序的 Image folder 设置为显微镜软件保存图像的文件夹。使用 Test Capture 进行检查。
3. 在 Samurai 中，SEM 状态标识会变为绿色，与连接其他显微镜时一样。

在每个循环中，桥接程序都会点击、等待，然后将新图像发送给 Samurai。Samurai 仍然完全控制切片机和切削。但它无法移动 SEM 样品台、设置电子束或选择视场。在此模式下：

• Samurai 每个循环获取一张图像。
• 您不需要绘制 ROI。
• 您按下 Start 时，Samurai 才会创建循环。
• SEM 和 Autofocus 面板会被隐藏。

Scripting 面板仍然可用，可以用于任何附加步骤（见第 23 章“脚本”）。

8使用视口

Imaging 选项卡中间的视口是一张显微镜样品台的地图。视口中的所有内容都画在它真实的样品台位置上。这些内容包括 SEM 十字准线、您的感兴趣区域（ROI）及其图块、预览图像、已采集的图像和掩膜。每个图块是 ROI 中的一个成像位置。Studio 的视口也以相同的方式工作，因此您在这里学到的内容在 Studio 中同样适用。

8.1 工具栏

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1. Select（V）——选取和移动对象。
2. Hand（H）——平移视图。它从不选择或移动任何对象。
3. Draw ROI（D）——拖出一个矩形，创建感兴趣区域。
4. Cycle through views（0）——依次显示每个 ROI，然后显示所有 ROI，最后显示 SEM 位置。
5. Follow stage——让 SEM 样品台位置保持在视图中心。
6. Histogram——显示或隐藏显示色阶（见第 16.1 节）。
7. Open a read-only viewport window——用于另一台显示器的第二个视图。

另有两个按钮只在适用时出现。选中绘制的掩膜时，会出现 Draw mask shape（见第 21.3 节）。开启 Follow stage 时，会出现 follow target（跟随目标）开关。

只有在打开了实验、并且该实验的显微镜已连接时，您才能使用 Draw ROI。如果某个按钮显示为灰色，请将指针悬停在它上面查看原因。您可能会看到 Connect SEM first（请先连接 SEM）、Create an experiment first（请先创建实验）或 Connected SEM does not match experiment（已连接的 SEM 与实验不匹配）。

8.2 平移和缩放

Samurai 的操作方式与 Figma 等设计工具相同：滚动用于移动视图，缩放则需要双指捏合或按住修饰键。

手指一停，视图就立即停下。它不会继续滑动。缩放始终以指针为中心。开启 Follow stage 时，则改为以视图中心缩放。

信息栏

右上角的这一行说明您正在查看的内容：

Grid: 10μm │ FOV: 132.3μm × 114.7μm │ Center: 1.839, 0.209 mm │ Cursor: …

• Grid——最明显的网格线的间距。
• FOV——可见区域的宽度和高度。
• Center——视口中心处的样品台位置。
• Cursor——指针下方的样品台位置（当指针位于样品台限位范围内时）。

如果实验设置了 XY 校正（见第 19.1 节），后面还会显示一个颜色较暗的 (SEM: …) 值。它是经过校正的位置，也就是显微镜样品台实际移动到的位置。

跟随样品台

点击 Follow stage，可在显微镜移动时让 SEM 样品台位置保持在视口中心。缩放比例保持不变。开启后，第二个按钮用于选择跟随的对象：

• stage crosshair（样品台十字准线，默认），或
• last acquired image（最后采集的图像）。它会显示每张图像实际落在哪里。

手动平移、按 0 或跳转到已保存的视图时，跟随会关闭。如果希望视图平滑滑动而不是跳动，请开启 Settings › Advanced › Viewport Tracking Smoothing。

Samurai 会记住每个实验的视图。当您重新打开该实验时，它会恢复这个视图。

8.3 选择对象

使用 Select 工具时：

框选时，拖动的方向很重要：

框选、套索或多边形只会选取一个 ROI 中的图块。如果选框几乎覆盖了整个 ROI，Samurai 会选中该 ROI 本身。要添加到选择中，请在松开鼠标时按住 Ctrl/⌘。要从选择中移除，请按住 Alt。

ROI 面板会显示相同的选择。当您没有在文本框中输入时，可以用方向键浏览 ROI 列表：

• ↑ ↓ 在列表中上下移动。
• → 展开 ROI，显示其中的图块。
• ← 将其折叠。

8.4 移动和调整大小

要移动对象，请先选中，再拖动。用来选中对象的那次点击绝不会移动它。

1. 点击 ROI，或双击其中一个图块，以选中该 ROI。它的轮廓会变为蓝色。
2. 在选中的 ROI 上按下鼠标并拖动。指针移动几个像素之后，移动才会开始。因此，普通点击仍然会选中图块。
3. 拖动时，您可以按住：
   • Shift：只沿 X 或只沿 Y 方向移动。指针旁会出现 ↔ 或 ↕ 标记。
   • T：以整个图块为步长吸附移动。
   • G：将角点吸附到您能看到的网格线上。 工具栏上方会显示提示，提醒您这些按键。
4. 松开鼠标即可完成，或按 Esc 取消。

Samurai 会把每次移动记录在撤销历史中，因此您可以用 Ctrl/⌘+Z 撤销。一旦存在循环，移动会从当前循环起生效。当前循环是运行正在进行的循环，或运行将要开始的循环。无论您正在查看哪个循环，都是如此，因为 ROI 的位置是物理位置（见第 14.3 节）。您无法移动已锁定的 ROI（见第 13.1 节）。

调整大小。 选中的 ROI 在右下角有一个蓝色手柄。存在循环后，左上角还会有一个紫色手柄。拖动手柄，可以增加或删除整行、整列的图块。已有的图块会保留原来的名称和位置。原因见第 13.5 节。

掩膜和参考数据的移动方式相同：先选中，再拖动。它们的拖动会立即开始，而且没有吸附。您可以选中已锁定的掩膜或参考数据，但无法拖动它（见第 21 章“掩膜与图块门控”）。

8.5 对象重叠时使用 Selection Scope

当 ROI、掩膜和参考数据相互重叠时，可能很难点中您想要的那一个。Selection Scope（选择范围）可以暂时将视口限定于一个对象。

1. 使用 Select 或 Hand 工具时，将指针指向视口，然后按 '（撇号）。也可以右键单击，然后选择 Selection Scope。
2. 选择一个 ROI、绘制的掩膜、二维参考图像或三维参考体数据。您可以点击它、按它的编号 1–9，或使用方向键和 Enter。
3. 视口顶部会出现一个小小的 Scope: 标签。其他所有内容都会变暗，并且您无法点击它们。
4. 要清除范围，请再次按 '、按 Esc，或点击标签上的 ×。

范围是临时的。如果您切换到 Draw ROI、隐藏该对象或打开另一个实验，它会自动清除。它与掩膜中保存的 Gating ROIs（门控 ROI）无关。

8.6 右键菜单

在视口中右键单击，可以打开一个菜单。菜单项取决于指针下方的对象。

• Drive SEM Stage Here 会将显微镜样品台移动到图块中心，或移动到您点击的确切位置。当某次移动首次超过 1 mm 时，会出现 Large Movement Warning（大距离移动警告）。它会显示样品台将要去的位置，并要求您点击 Continue。
• Reveal in Explorer 会打开存放该图块文件的文件夹。
• Re-acquire in This Cycle 会把该图块重新放回正在采集的循环的队列中（见第 15.9 节）。
• Drive PCN here 在显示 PCN 气体针时出现（见第 20.5 节）。

8.7 颜色的含义

您可能还会看到：

• 每个 ROI 上方以紫色显示的 ROI 名称。名称中包含该 ROI 图块网格的尺寸，例如 ROI_1 57 × 30 μm。选中的 ROI 的名称会变为蓝色。
• SEM 十字准线标示样品台位置。当您将视图居中到它上面时，它会闪烁。样品台移动时，它的中心点会变为橙色。
• SEM LIVE SCAN——带有移动条带的浅蓝色框。它显示显微镜正在实时扫描的位置。这是从显微镜软件启动的扫描，而不是从 Samurai 启动的。
• Stage Limits——位于样品台行程边缘的红色虚线矩形。
• 以半强度显示的预览。SEM 预览和手动采集的图块在被选中之前，以 50 % 的不透明度绘制。这样它们绝不会遮挡已采集的数据（见第 11.2 节）。
• 查看过去的循环时，整个视口周围会出现棕褐色边框。查看未来的循环时，会出现紫色边框（见第 14.2 节）。
• Samurai 从磁盘读取图像时，会显示带有斜线图案的 Loading imagery…。从未采集过的图块保持空白。

8.8 叠加层和已保存的视图

右上角的 Overlays（叠加层）列表决定视口显示哪些内容。Samurai 会把您的选择随实验一起保存。

Views（视图）位于 Overlays 下方，可将当前的平移和缩放状态保存为书签。输入名称，然后点击 Save。用相同的名称保存，会覆盖旧的视图。点击已保存的名称，即可回到该视图。点击 ✕ 可将其删除。视图随实验一起保存。

8.9 第二个窗口

点击 Open a read-only viewport window，即可在单独的窗口中显示采集画面。这适合在第二台显示器或墙面大屏上使用。

该窗口显示与主窗口相同的图像，并使用相同的显示色阶。它还显示相同的循环，在时间回溯（Time Travel）期间也是如此。它最初显示主窗口的视图。之后，它有自己独立的视图。您可以用它自带的 Select tile、Pan 和 Fit all tiles 按钮随意平移和缩放。您无法在该窗口中编辑任何内容。Samurai 关闭时，该窗口也会关闭。

9逼近

在对新样品成像之前，您必须把它的块面精确地送到刀的位置。这个高度就是切削平面。在这个高度上，刀会从整个表面切下一层薄而均匀的切片。把样品块送到这个高度的过程称为逼近。逼近在 Approach 选项卡中进行，此时样品室是打开的，Digital Viewer 相机安装在切片机上。您通过相机观察刀和样品块。

9.1 Approach 选项卡

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1. 刀具轨道——金刚石刀的位置，以及蓝色的切削窗口。
2. 刀具按钮——Cut、向左点动、向右点动和 Retract。按住点动按钮即可移动刀。
3. Stage Position——样品高度，单位为 µm。点击该数值，可输入新的高度。
4. 样品台标尺——样品钉随 Z 上下移动。
5. 样品台按钮——上移、Zero（Find Zero）、下移，以及步长。
6. 相机——Digital Viewer 的画面，右上角是它的按钮。
7. 逼近面板——状态、Start/Stop、循环数和切削参数。

切片机未连接时，刀具和样品台控件会显示为灰色。样品台为成像而升高时（Imaging Addition，见第 15.2 节），也是如此。当切片机正忙于逼近、切削、Find Zero 或成像运行时，这些控件也会锁定。将指针悬停在侧边栏上，即可查看原因。

9.2 Z 与 Find Zero

样品台高度 Z 以微米为单位，显示在 Stage Position 下方。数值越大，样品就越高，也就离刀越近。样品台的行程为 0 至 1300 µm。

Z 来自一个相对编码器。控制器知道样品台自上次找到参考点以来移动了多远。它并不知道样品台的绝对位置。Find Zero（寻找零点）为它提供这个参考点。

寻找零点： 确保样品台的运动路径上没有任何物体。然后点击上下箭头之间的 Zero 按钮。样品台会向下移动，直到抵达下限位、无法再往下走。然后它向上退回约 5 µm，并把该点记为 0.000。这个过程最长可能需要一分钟，而且您无法中断它。之后，控制台会报告 Stage zero found（已找到样品台零点）。

在以下情况下，请运行 Find Zero：

• 控制器曾被关闭或断电。此时无论样品台实际在哪里，Z 都显示为 0。
• Samurai 报告电机驱动器已复位，并且 needs re-homing（需要重新归零）。在您运行 Find Zero 之前，Samurai 会拒绝切削。
• 您不确定样品台在哪里。

9.3 移动样品台

• 点击 或 ，可将样品台上移或下移一个步长。在它们旁边的下拉列表中选择步长：0.5、1、10 或 100 µm。
• 或者点击蓝色的 Stage Position 数值，输入高度并按 Enter。样品台会移动到该高度。按 Esc 取消。

只有在样品离刀较远时，才使用大步长。接近刀时，请改用 1 µm 或 0.5 µm 的步长。控制台的 Z Movement 选项卡会列出每一次移动。

9.4 移动刀

左侧边栏顶部的轨道显示金刚石刀。刀从右向左切削。轨道的右端是完全回退位置（远离样品）。左端是完全前进位置。

设置切削窗口

切削窗口是刀具轨道上半透明的蓝色条带。刀就在这里切削。每一次切削都以切削速度穿过该窗口，在窗口外则快速移动。这包括逼近期间的切削、手动切削，以及每个成像循环中的切削。窗口必须覆盖整个块面。

1. 双击蓝色条带的左边缘或右边缘。该边缘会变为亮蓝色，指针变为 ↔。
2. 将边缘拖动到所需位置。
3. 松开鼠标。之后边缘就不能再拖动了。如需再次调整，请重新双击。

Samurai 会自动保存切削窗口。Approach 和 Imaging 选项卡共用同一个窗口。逼近运行期间，您无法更改它。

9.5 相机

选项卡中央显示 Digital Viewer 的画面。Samurai 启动时，相机处于关闭状态。每当您离开 Approach 选项卡时，相机也会停止。要查看画面，请点击 Start camera。

在画面上滚动可以缩放（1× 至 5×）。拖动可以平移。曝光和帧率位于单独的 Viewer Settings 窗口中。服务工程师可以从 Settings › Service 打开该窗口。

接触前

到达切削平面

9.6 逼近参数

右侧面板用于运行自动逼近。

点击蓝色数值即可输入新值，或者点击它的 V 形箭头选择预设值。Samurai 会自动保存这些值。您可以在运行期间更改它们。每次更改都从下一个循环开始生效。

9.7 一个逼近循环的过程

1. 刀快速移动到切削窗口的起点。
2. 样品台升高 Thickness。
3. 振荡器启动，刀以 Cut Speed 切过窗口。
4. 振荡器停止。
5. 样品台下降 Retract Clearance。
6. 刀快速返回窗口起点。在最后一个循环中，刀会一直退回到回退位置。
7. 样品台升回切削高度。

点击 Start 开始。Samurai 不会要求您确认。状态显示 Running，Progress 统计已完成的循环数。

点击 Stop 结束。当前循环会继续完成，包括切削、下降回退间隙和刀完全回退，在此期间状态显示 Stopping...。然后运行结束，状态显示 Idle。Stop 绝不会在行程中途打断切削。每次 Start 都会重新从循环 1 开始计数。

如果 Start 显示为灰色，说明切片机未连接、样品台正为成像而升高，或者切片机正忙。如果逼近启动后立即回到 Idle，请查看控制台的 Errors 选项卡。相应的行以 Approach failed: 开头。

9.8 分步说明：逼近新的样品块

样品室打开时进行粗逼近

1. 检查底栏。Microtome 应为绿色，电缆指示灯应显示 ✓。
2. 将 Digital Viewer 安装在切片机上，然后点击 Start camera。调整 gamma 和增益，直到您能看清刀刃和块面。
3. 点击 Retract，让刀完全回退。
4. 如果样品台还没有参考点，请点击 Zero 寻找零点（见第 9.2 节）。
5. 设置切削窗口，让蓝色条带覆盖整个块面（见设置切削窗口）。
6. 将金刚石刀移到样品上方。您可以拖动它，或按住点动按钮。
7. 一边在样品块上方来回移动刀，一边逐步升高样品台。注意观察刀刃在块面上的阴影或倒影。
8. 越接近时，步长越小：先 100 µm，再 10 µm，然后 1 µm。一直继续，直到倒影即将与刀刃相接。切勿让刀切下过厚的一片。

使用自动循环进行精逼近

1. 在逼近面板中设置 Thickness、较快的 Cut Speed 和 Total Cycles。例如，快速进行首次逼近时，可将厚度设为 200 nm，将切削速度设为 5 mm/s。
2. 点击 Start，并通过相机观察刀和样品块。
3. 刀通常先切到一个角。等到它切到整个块面后，再点击 Stop。

抽真空后

1. 点击 Stop camera，然后取下 Digital Viewer。
2. 用柔和的干燥空气或氮气气流，吹去块面上的碎屑。
3. 关闭样品室并抽真空。
4. 将样品台降低 2 µm，因为样品在真空中可能会发生轻微变化。您可以在 1 µm 步长下点击两次 ，或直接输入新的高度。
5. 真空就绪后，运行逼近循环，直到至少切掉 2 µm。这样可以确保刀重新接触到表面。（切除量 = 循环数 × 厚度。）
6. 最后以较低速度切削几次，例如 0.1 mm/s。这样可以为成像留下光滑的表面。
7. 切换到 Imaging 选项卡。Samurai 会将当前的 Z 记录为切削平面。

9.9 出现问题时

10实验

一个实验保存了在一个样品上进行一次运行的全部内容。这包括它的感兴趣区域（ROI）和图块、各个循环及其设置、每一幅图像，以及目前为止的进度。您可以在 Experiment（实验）面板中创建和打开实验。该面板位于 Imaging 选项卡左侧边栏的顶部。

面板上有三个按钮： Load experiment from file（从文件加载实验）、 New experiment（新建实验）和 Save as copy（另存为副本）。成像运行期间，您无法使用这些按钮。

10.1 创建实验

首先，显微镜必须已连接。实验会记住它属于哪一台显微镜。

1. 点击 New experiment。面板中会打开一个表单。
2. 在 Experiment Name（实验名称）中输入名称。
3. 点击文件夹按钮（Select save folder），选择图像的保存位置。Save to:（保存到）会显示您选择的文件夹。Samurai 会记住您上一次的选择。
4. 如果当前已打开另一个实验，您可以勾选 Copy ROIs from ‹its name›（从该实验复制 ROI）。这样，新实验一开始就带有那个实验的感兴趣区域（以另一个实验的 ROI 为起点）。
5. 点击 ✓ Create experiment，或按 Enter。

Samurai 会在您选择的文件夹中新建一个文件夹。文件夹名称由实验名称加上日期和时间组成，例如 mouse-cortex-20260925-101500。然后，Samurai 会立即打开这个新实验。如果 Samurai 无法写入该文件夹，它会在创建任何内容之前告诉您。

• 名称重复？ 如果已经存在同名的实验，Samurai 会在创建第二个之前先询问您（Create Anyway，仍然创建）。Samurai 会把两者保存为各自独立的实验，但相同的名称日后可能会让您混淆。
• 网络驱动器。 有些显微镜会把图像直接写入共享文件夹。对于这类显微镜，Samurai 会提醒您：保存位置必须是显微镜 PC 能够访问的网络驱动器。

以另一个实验的 ROI 为起点

Copy ROIs from … 会复制感兴趣区域及其图块。复制的内容包括它们的位置、尺寸、重叠、驻留时间、自动聚焦标记和已禁用的图块。它不会复制它们的图像和历史记录。复制出的 ROI 一开始都未锁定，每个图块都从头开始。使用之前，请对照新样品检查这些位置。

10.2 打开实验

点击 Load experiment from file。对话框会在 Samurai 的实验文件夹中打开。您可以选择：

• 实验的数据库文件（.db），或者
• 实验数据文件夹中的 .samurai3-db 文件。这个小文件指向数据库。选择它通常更方便，因为您知道数据文件夹在哪里。

加载之前，Samurai 会检查显微镜。如果该实验是在另一台显微镜上创建的，与当前连接的显微镜不同，Samurai 就不会加载它。它会显示 SEM does not match experiment（SEM 与实验不匹配）。请连接正确的显微镜，然后重试。

如果 Samurai 在运行期间被关闭或崩溃，再次打开时该运行会处于 Stopped（已停止）状态。控制台中会有一条说明，指出最后完成的图块。按 Start 即可从那里继续（第 15.10 节）。

10.3 保存副本

点击 Save as copy，可为当前打开的实验制作一个副本。例如，在尝试有风险的更改之前，或者要把数据集交给他人时，可以这样做。

1. 为副本输入名称，并选择一个文件夹。Samurai 会建议使用 ‹name›_copy。
2. 如果还要复制图像数据，请勾选 Include images (if any exist)（包含图像，如有）。不勾选则只复制设置、ROI 和循环。
3. 点击 ✓ Save copy。原实验保持打开。要切换到副本，请点击绿色框中的 Open copy。

副本是一个完全独立的实验，拥有自己的身份标识。

10.4 保存哪些内容，何时保存

所有内容都会自动保存。 没有 Save 按钮。Samurai 会把每一处更改立即写入实验数据库，然后再读回确认。因此，您看到的就是已存储的内容。Samurai 写入期间，鼠标指针会短暂显示一个小的旋转加载图标（第 6.5 节）。

随实验一起保存的内容：

• 每个循环中的 ROI、图块及其全部设置；
• 循环、各循环的切片机设置和进度；
• 掩膜和参考数据，以及它们的门控设置（即它们会跳过哪些图块）；
• 视口的位置、叠加层和已保存的视图，以及直方图色阶。

另有一些内容保存在 Samurai 的设置中，整个安装只保存一份。它们是 Approach 选项卡中的数值、切削窗口、Settings 对话框中的设置，以及您的连接设置。

10.5 文件存放位置

实验在磁盘上由两部分组成：

• 数据库（.db）保存在 Samurai PC 的本地磁盘上，位于 Samurai 的实验文件夹中。在 Windows 上，该文件夹是 %LOCALAPPDATA%\Samurai3\experiments。把数据库保存在本地，可以在网络驱动器断开时保护它。
• 数据文件夹就是您选择的那个文件夹。它存放图像，以及运行期间产生的其他所有内容。采集到的图像位于 acquisition.zarr 中。每个 ROI 对应一个图像存储，里面存放该 ROI 的所有图像（第 33 章“数据与文件”）。

10.6 切换实验

当您打开或创建另一个实验时，Samurai 会做三件事：

• 清空撤销历史，因为这份历史属于您离开的那个实验。
• 将 PCN 切换为 Off（关闭），气体针保持在原位不动（第 20.3 节）。
• 关闭所有已启用的脚本序列。这样，为一个实验设置的自动化就不会在下一个实验中运行。序列本身会被保留。如果您打开的实验自带脚本序列，则会改为恢复这些序列。

成像运行期间，您无法打开或创建实验。

11成像参数与预览

要获得优质的连续块面数据，需要在三个相互制约的因素之间取得平衡：

• 切得多薄
• 每幅图像能获得多少信号
• 样品块能承受多少电子束损伤

本章说明各项设置在哪里，以及如何拍摄预览图像。本章还会帮助您选择合适的初始值。

11.1 各项设置由谁控制

Samurai 与显微镜分工合作：

SEM 面板位于 Imaging 选项卡的右侧边栏。它显示显微镜报告的信息。您还可以用它拍摄预览图像。

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1. Center viewport to stage position（将视口居中到样品台位置）。
2. Grab Image 以当前视场采集一幅图像。 Grab Image at 100x 采集一幅缩小的概览图。
3. 来自显微镜的读数：样品台 X 和 Y、加速电压、束流、视场、工作距离、像素尺寸和电子剂量。您不能在这里更改它们。
4. 预览设置：驻留时间（或帧时间、扫描模式）和图像尺寸。它们只用于 Grab Image 按钮。
5. XY Offset（XY 偏移）——校正样品台的偏移（第 19.1 节）。

面板中的控件取决于您的显微镜。例如：

• Hitachi SU3800/SU3900 显微镜使用 Frame Time（帧时间）代替驻留时间。
• SU7000 增加了 Line Integration（行积分）。
• JEOL 显微镜提供 Scan Mode（扫描模式）代替驻留时间。

有些显微镜接受任意图像尺寸。另一些只提供一个固定的尺寸列表。

11.2 拍摄预览图像

预览通常是一幅覆盖整个块面的大幅图像，拍摄速度快。您可以用它辨认方位，并放置感兴趣区域。

1. 在显微镜上设置视场。或者使用 Grab Image at 100x。它会先把视场设为 1280 µm，采图之后显微镜会保持这个视场。
2. 在 SEM 面板中，为预览选择驻留时间和图像尺寸。
3. 点击 Grab Image。视口底部会出现一条进度条。
4. 预览图像会显示在视口中它的实际位置上。Samurai 还会把它添加到 SEM Previews（SEM 预览）列表中。

如果开启了 Imaging Addition（成像抬升），Samurai 会在采图时把样品台升到成像高度。完成后，它会再把样品台降回（第 15.2 节）。采图进行期间，您可以点击红色 ✕ 取消。

SEM Previews 列出您的预览采图。点击标题栏可以展开列表。

• 点击某个预览即可选中它。Samurai 会把它显示在最上层，并且完全不透明。再次点击即可取消选择。未选中的预览以半透明方式显示，因此永远不会遮挡您的数据。
• 将视口居中到该预览。眼睛图标用于隐藏或显示它。
• 先点击 ，再点击 ✓。Samurai 会将它从磁盘上永久删除。

Tiles Previews（图块预览）列出您用 ROI 面板中的相机按钮拍摄的采集图像。一次采集可以是单个图块，也可以是整个 ROI（第 12.6 节）。点击某次采集，会选中它所覆盖的图块。这也会让该采集以完全不透明的方式显示。Autofocus Images（自动聚焦图像）列出每次内置自动聚焦之后拍摄的参考图像。

11.3 像素尺寸、视场与图像尺寸

每幅图像都由三个数值描述。只要选定其中任意两个，第三个也就随之确定：

field of view = image width in pixels × pixel size

例如，2048 个像素、每个像素 10 nm，得到的图像宽 20.48 µm。如果像素数加倍、像素尺寸不变，视场也会加倍。如果视场不变、像素数加倍，每个像素的尺寸就会减半。第 12.4 节介绍了这如何决定图块的尺寸。那里还提供了一个计算器。

11.4 加速电压与成像深度

加速电压决定电子进入样品块的深度。所以它也决定了块面以下有多少材料会出现在每幅图像中。对于生物样品，通常使用 2–4 kV。

经验法则：切得越薄，电压就应越低。 约 50–100 nm 的切片在 3–4 kV 左右效果良好。30 nm 或更薄的切片通常需要 1.5–2 kV，这样电子束才能停留在一个切片之内。

11.5 剂量、信号与切削

每幅图像都会在样品块中留下电子。如果样品块接收的电子过多，树脂就会软化，无法再干净地切削。SEM 面板以 e⁻/nm² 为单位显示电子剂量（Electron Dose）。它告诉您：用当前设置拍摄一幅预览时，每平方纳米会接收多少个电子：

dose = probe current × dwell time ÷ pixel area

关于这种平衡的一些例子：

• 剂量很低时（低于约 1 e⁻/nm²），您可以切出非常薄的切片，例如 15 nm。但图像会变得有噪声，而噪声本身也会限制分辨率。
• 每次切削拍摄多幅图像、要求极高的信噪比，或使用非常小的像素，都可能迫使您切得更厚。例如，您可能必须切 100 nm 的切片，才能保持切削干净。
• 更灵敏的背散射探测器能用更低的剂量获得相同的信号，因此您可以切得更薄。

11.6 合适的起点

对于染色良好、用树脂包埋的生物样品，SBF-SEM（连续块面 SEM）有一个“最佳区间”。在这个区间内，很容易获得好的结果：

然后再进行调整：

• 要切得更薄，请降低剂量或电压，或者使用更灵敏的探测器。
• 如果需要更强的信号或更小的像素，请切得更厚一些。
• 如果样品块出现荷电（电子在样品上积聚，会破坏图像）或损伤，请降低剂量或电压。

11.7 刀振荡

刀在切削时会振荡（非常快地振动）。这能改善切削效果，还能让您切出更薄的切片。最佳频率取决于样品。已知 5、12 和 37 kHz 能产生良好的面内振荡，也就是刀在自身平面内振动。Samurai 将这几个频率作为预设值提供。Samurai 的默认值为 50 kHz、振幅 50 %。请让振荡器保持开启，并使用某个预设值。只有在看到切削伪影时，才更改频率或振幅。

实验的振荡器在 Imaging 选项卡的 Microtome Settings（切片机设置）中设置（第 15.1 节）。Approach 选项卡有它自己的振荡器设置（第 9.6 节）。

12感兴趣区域与图块

感兴趣区域（ROI）是块面上您想要成像的一块区域。Samurai 会用图块组成的网格填满每个 ROI。每个图块就是一幅 SEM 图像。一个实验可以有多个 ROI，每个 ROI 都有自己的图像尺寸、像素尺寸和时间设置。

12.1 ROI 面板

右侧边栏中的 ROIs 面板列出您的 ROI。在列表下方，您会看到所选 ROI 的 ROI Settings（ROI 设置），或所选图块的 Tile Settings（图块设置）。

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1. ROI 行——展开箭头用于显示该 ROI 的图块。数字是它的图块数量。
2. Drag to reorder acquisition order（拖动以调整采集顺序）。
3. Center viewport on ROI（将视口居中到 ROI）和 Capture ROI (all tiles)（采集 ROI 的全部图块）。
4. 眼睛图标——在视口中显示或隐藏该 ROI。隐藏的 ROI 仍然会被成像。
5. ——禁用或启用该 ROI 的所有图块。
6. ——ROI 锁（第 13.1 节）。 ——删除该 ROI。
7. 图块行——采集、AF（自动聚焦）、参考标记和 禁用。

大多数行按钮在鼠标悬停于该行时才会出现。点击某一行即可选中该 ROI 或图块。视口会跟随您的选择。

当光标不在文本框中时，您可以使用以下按键：

• ↑ ↓ 在列表中上下移动。
• → 展开 ROI。
• ← 将它折叠。

在图块列表中，按住 Ctrl/⌘ 单击可以将图块加入选择，或从选择中移除。这甚至可以跨 ROI 使用。

有了循环（成像和切削的一轮轮重复）之后，列表中每个 ROI 的前面都会带有循环编号，例如 12-ROI_1。这个编号表示这一行属于您正在查看的那个循环。

12.2 绘制 ROI

1. 确保已打开实验，并且显微镜已连接。拍摄一幅预览，以便看清在哪里绘制（第 11.2 节）。
2. 按 D，或点击工具栏中的 Draw ROI（绘制 ROI）。面板会显示 New ROI（新 ROI）：也就是下一个 ROI 将采用的图块尺寸、像素尺寸、驻留时间和重叠。如有需要，请更改这些值。
3. 在所需区域上拖出一个矩形。要将矩形的角点和尺寸吸附到可见网格上，请按住 G。
4. 松开鼠标按键。新 ROI 会连同它的图块一起出现，并且 Samurai 会选中它。ROI Settings 随之打开。

• 绘制（Draw）工具会保持激活，因此您可以立即绘制下一个 ROI。要返回选择（Select）工具，请按 V 或点击某一行。Esc 会切换到抓手（Hand）工具。
• 小于一个图块的 ROI 会自动扩大为一个完整的图块。
• 如果一个 ROI 超过 1,000 个图块，Samurai 会请您确认（Large Tile Count，图块数量过多）。Samurai 不允许超过 10,000 个图块的网格。
• ROI 依次命名为 ROI_1、ROI_2 等。
• 对于非常大的 ROI，会短暂出现一个带有 Cancel 按钮的 Generating tiles...（正在生成图块）面板。

如果已经有循环，Samurai 会把新 ROI 添加到每一个循环中。在当前循环之前的循环里，它以禁用状态创建。所以新 ROI 只会从现在开始成像。

12.3 ROI Settings（ROI 设置）

选中一个 ROI 即可查看它的设置。要更改蓝色的数值，请点击它并输入新值。按 Enter 确认，或按 Esc 取消。也可以从它的下拉菜单中选择新值。

如果您更改图像尺寸、像素尺寸、重叠或 ROI 尺寸，Samurai 会重建图块网格。已禁用的图块和单个图块的驻留时间会保留下来。Samurai 按图块名称匹配它们。

有了循环之后，更改会从当前循环开始，一直应用到运行结束。如果您正在查看一个未来的循环，更改就从那个循环开始（第 14.3 节）。过去的循环无法更改。

12.4 图块尺寸、重叠与网格

图块在样品上的尺寸等于它的像素数乘以像素尺寸。相邻图块之间相隔一个步距。步距等于图块尺寸减去重叠部分：

• 图块宽度 = 宽度像素数 × 像素尺寸
• 步距 = 图块宽度 × (1 − 重叠)
• 横向图块数 = ROI 内能容纳的完整图块的最大数量

网格从 ROI 的左上角开始。Samurai 只保留完全位于 ROI 内部的完整图块。所以，如果您的 ROI 比整数个图块稍大一些，它的右边缘或下边缘就会留下一条窄窄的未成像条带。这是有意这样设计的：您的 ROI 会保持您绘制时的尺寸。如果您需要这条区域，请把 ROI 画得稍大一些，或者更改重叠。

图块按列字母和行号命名。顶行依次为 A1, B1, C1 …，下一行从 A2 … 开始，依此类推。在很宽的网格中，列字母会继续为 Z, AA, AB …。在一个 ROI 内，Samurai 按这个顺序逐行对图块成像。

12.5 图块操作

启用和禁用图块

请禁用您不需要的图块，例如空白树脂或损坏区域。这样可以节省时间和电子束剂量。采集运行、ROI 采集和 EDS 都会跳过已禁用的图块。已禁用的图块以橙色虚线轮廓显示。

有了循环之后，更改会从当前循环起生效。如果您正在查看一个未来的循环，更改就从那个循环起生效。例如，您可以从第 50 个循环起禁用某个损坏区域，再从第 60 个循环起重新启用它（第 14.3 节）。您可以在运行期间禁用和启用图块，在已锁定的 ROI 上也可以。

Tile Settings（图块设置）

选中一个或多个图块即可看到 Tile Settings：

• Dwell Time 或 Frame Time——只用于所选图块的驻留时间。在您再次更改 ROI 的驻留时间之前，会用它来代替 ROI 的值。
• 对于单个图块：显示它的 Pixel size、Electron dose、Size 和 Imaging time。只有在会报告束流的显微镜上，才会显示剂量。
• Disable Tile / Disable Selected Tiles（禁用图块／禁用所选图块）。
• Auto Focus / Auto Focus Selected——将这些图块标记为用于自动聚焦。

自动聚焦图块

要将某个图块用于自动聚焦，请点击它所在行上的 AF 标签，或在 Tile Settings 中打开 Auto Focus。标签会变成青色。请选择结构清晰、对比度高的图块，避免选择空白树脂。自动聚焦图块在视口中带有青色轮廓。各种方法的说明见第 17 章“自动聚焦与自动消像散”。

参考图块

图块行上的月亮／太阳标记，用于把图块标记为图像校正用的参考图块。每点击一次，标记就切换到下一个状态：无 → 暗参考（dark reference）→ 亮参考（bright reference）→ 无。

• 暗参考（月亮）在电子束消隐的状态下采集。
• 亮参考（太阳）用于测量图像漂移。

暗参考和亮参考请使用两个不同的图块。它们的用途见第 16.4 节。

12.6 立即采集图块或 ROI

相机按钮会在运行之外立即拍摄图像。例如，您可以在开始之前用它们检查聚焦和设置，或者对某个区域只成像一次。

• 图块行上的 会采集该图块。
• ROI 行上的 就是 Capture ROI (all tiles)。它会按顺序采集该 ROI 的所有已启用图块。如果该 ROI 中有部分图块处于选中状态，它就只采集这些图块。

Samurai 会将样品台移动到每个图块。如果某次移动超过 10 mm，Samurai 会先请您确认。如果开启了 Imaging Addition（成像抬升），Samurai 会抬升样品台进行成像。每幅图像都会显示在视口中它所在的位置。Samurai 工作期间，相机按钮会变成一个旋转图标和一个红色 ✕。点击 ✕ 即可取消。

这些采集图像列在 SEM 面板的 Tiles Previews 下（第 11.2 节）。它们属于预览，不是循环数据的一部分。

以下情况下，您不能使用相机按钮：

• 运行期间
• 正在拍摄其他图像时
• 您在时间回溯（Time Travel）中查看其他循环时

12.7 多个 ROI

• 采集顺序按列表从上到下进行。要更改顺序，请拖动 手柄。一条线会指示该 ROI 将放到哪里。
• 视口中的绘制顺序是另一项独立的选择。在 ROI 相互重叠的地方，Overlays 列表中 ROIs 旁边的箭头决定哪一个绘制在最上层。您的点击也会作用于最上层的 ROI。绘制顺序不会改变采集顺序。
• 每个 ROI 可使用不同的设置。 每个 ROI 都有自己的图像尺寸、像素尺寸、时间设置、重叠、Image Every 成像间隔、自动聚焦图块和已禁用的图块。例如，您可以用较大的像素每 10 个循环对一个大的概览 ROI 成像一次，同时每个循环都对一个小的精细 ROI 成像。

12.8 删除 ROI

将鼠标悬停在 ROI 行上，然后点击 。接着点击红色 ✓ 确认，或点击其他任意位置取消。Samurai 会从所有循环中删除该 ROI。已保存到磁盘上的图像会被保留。

运行进行期间，您不能删除 ROI。您也不能删除已锁定的 ROI（提示“Unlock this ROI before deleting it”）。要撤销删除，请按 Ctrl/⌘+Z。如果您只是想停止对某个 ROI 成像，请改为禁用它的图块。

13锁定 ROI 几何参数

ROI 一旦有了图像，它的位置和网格就不能被意外更改。否则，新图像将无法再与旧图像对齐。而在设置 ROI 时，您常常希望固定某一项，比如 3 × 3 的网格。然后由 Samurai 计算出其余参数。针对这两项工作，Samurai 提供了两种锁。

13.1 ROI 锁

要锁定或解锁 ROI，请点击它所在行上的 锁图标。您也可以使用 ROI Settings 顶部的 Locked / Unlocked 标签。已锁定的 ROI 会显示琥珀色的锁图标。

您不能移动、调整大小或删除已锁定的 ROI。您也不能更改它的图像尺寸、像素尺寸、扫描模式、重叠、尺寸或网格。撤销操作同样无法更改它。

您仍然可以：

• 重命名它、隐藏或显示它，以及调整它的顺序
• 禁用图块，以及标记自动聚焦图块和参考图块
• 更改它的驻留时间、帧时间、行积分和 Image Every
• 对它进行采集，当然也可以对它成像

Samurai 会在两个时刻自动锁定 ROI：

• 您首次生成循环时（第 14.1 节）。这时 Samurai 会锁定所有 ROI。
• 手动采集生成了该 ROI 的图像时（第 12.6 节）。

此外，在运行进行期间，Samurai 会冻结所有 ROI 的几何参数。无论 ROI 的锁处于什么状态，都是如此。

13.2 参数锁

您可以锁定以下六项设置：

锁是硬性约束。 当您更改某项设置时，其他未锁定的设置会随之调整，使所有参数仍然相互匹配。但有时，只有破坏某个锁，您的更改才能实现。这时 Samurai 完全不做任何更改。一条 Change blocked by a lock（更改被锁阻止）提示会列出造成阻碍的锁，这些锁会闪烁红色。颜色最深的红色标出的是您必须最先解锁的那个锁。在更改能够实现之前，不会保存任何内容。

目标值与实际值。 当您锁定一个数值时，Samurai 会把它记为目标值。有些显微镜无法精确实现每一个数值，例如放大倍数只能按固定档位变化的显微镜。如果显微镜实际提供的值与您的目标值不同，锁图标的工具提示会同时显示这两个值。这时锁图标有三种状态：

1. 锁定在您的目标值上。
2. 点击一次：以显微镜实际提供的值重新锁定。
3. 再次点击：解锁。

如果您在已锁定的字段中输入新值，该锁的目标值就会移到这个新值上。

13.3 哪项设置先让步

当您更改某项设置时，可能有多项未锁定的设置都能随之调整。这时 Samurai 会根据一个优先级列表决定调整哪一项：Settings › Advanced › ROI Lock Priority。

• 列表底部的项最先让步。
• 顶部的项保持不变的时间最长。
• 已锁定的项永远不会变动。

默认顺序，从最受保护到最先让步：

1. Tile count（图块数量）
2. Overlap（重叠）
3. Aspect ratio（宽高比）
4. Resolution（分辨率）
5. Pixel size（像素尺寸）
6. ROI size（ROI 尺寸）

有些显微镜（例如 JEOL）不允许 Samurai 设置分辨率。在这些显微镜上，Resolution 一开始就排在最顶部。Samurai 会为每台显微镜分别记住顺序和锁定状态。

一些典型情况：

• 更改宽度，未锁定任何项：视场保持不变，因此像素尺寸会改变。
• 锁定了像素尺寸：更改宽度会转而改变视场。
• 锁定了宽高比：如果您更改宽度或高度，另一个也会随之改变，以保持比例。
• 锁定了图块数量：如果您更改重叠、分辨率或像素尺寸，Samurai 会调整 ROI 的尺寸，使图块恰好容纳在其中。它不会转而改变您的像素尺寸。
• 输入新的 ROI 尺寸时，它优先于该列表。ROI 会变为您输入的尺寸。如果锁定了图块数量，ROI 会变为最接近的、恰好容纳图块的尺寸。

ROI 尺寸、图块数量、重叠和分辨率的锁会跟随您所选的 ROI。当您选择另一个 ROI 时，这些锁的目标值会取自那个 ROI。像素尺寸锁则不同：选择另一个 ROI 时，它会保留自己的目标值。

13.4 像素尺寸辅助功能

• 当只能使用某些特定的像素尺寸时，像素尺寸旁边会出现 ‹ › 箭头。在放大倍数固定的显微镜上，或者 ROI 尺寸和重叠都被锁定时，就会出现这种情况。每次点击都会移到下一个可用值。
• 数值后面的一个小标识会告诉您，您输入的值发生了什么：
  • snapped：已移到显微镜能够实现的最接近的值。
  • CLAMPED：已被限制在可用范围的端点。
  • source：该显微镜不允许 Samurai 设置视场。像素尺寸只是记录显微镜实际提供的值。
• 有些显微镜不允许 Samurai 设置分辨率。如果 Samurai 在这样的显微镜上更改了分辨率，会出现一条琥珀色的提示，要求您 Update the SEM resolution manually（手动更新 SEM 分辨率）。请在显微镜 PC 上设置新的尺寸。

13.5 扩大 ROI 而不移动其图块

有时在运行进行到一半时，样品块的边缘会出现某个特征。您希望扩展 ROI，把它包含进来，同时又不影响已经成像的图块。这时，您可以拖动 ROI 的角点来实现。

• 使用选择工具选中该 ROI。它的右下角会出现一个蓝色手柄。有了循环之后，它的左上角还会出现一个紫色手柄。
• 拖动手柄，即可添加或移除整行、整列的图块。图块尺寸、像素尺寸和重叠都保持原样不变。每个现有图块也是如此，包括它的名称和位置。
• 缩小 ROI 时不能越过图块 A1。
• 在左侧添加的列命名为 XA, XB, …。在上方添加的行编号为 0, −1, …，例如 XA-1。这样，原有图块就能保持它们的名称。
• 只能拖动角点，不能拖动边。

如果锁定了 ROI size，Samurai 会拒绝拖动，Size 行会闪烁。如果锁定了 Tile count，该锁会把新的数量作为它的目标值。已锁定的 ROI 不显示手柄，所以请先将它解锁。

14循环与时间回溯（Time Travel）

一个循环是连续块面工艺中的一轮。首先，Samurai 对块面成像：所有 ROI 的所有已启用图块。然后，它切去一个切片，露出下一个块面。第 1 个循环对您在逼近过程中制备好的表面成像。

您把一个实验规划为若干个循环。每个循环都保存一份自己的 ROI、图块和切片机设置。所以，您既可以为未来规划更改，也可以回顾过去。

14.1 生成循环

ROI 准备就绪后，请创建循环：

1. 在左侧边栏中，点击 Total Cycles（总循环数）的数值。输入您需要的循环数。之后还可以再增加。
2. 点击旁边紫色的 Generate Cycles 按钮。它的工具提示为 Generate N cycles。

随后，Samurai 会：

• 为每个切片创建一个循环，每个循环都带有当前的切片机设置和一个预测的 Z 高度
• 将每个 ROI 和图块复制到每一个循环中
• 锁定所有 ROI，使它们的几何参数不会被意外更改（第 13.1 节）
• 在右侧边栏顶部显示 Time Travel（时间回溯）控件
• 将 Generate 按钮替换为 Start

您至少需要一个已启用的图块。生成之后，您仍然可以更改 Total Cycles：

• 增大数值会在末尾添加循环，即使在运行期间也可以。
• 减小数值会从末尾删除循环。它绝不会删除已经开始的循环。

14.2 时间回溯（Time Travel）

Time Travel 让您可以查看任意循环：过去、现在或未来的循环。运行本身始终在当前循环（运行正在进行或即将开始的那个循环）上继续。时间回溯只改变您看到的内容，以及您的编辑从哪个循环开始生效。

查看其他循环时：

• 对于过去的循环，控件显示为蓝色，并带有 PAST 字样。对于未来的循环，控件显示为紫色，并带有 FUTURE 字样。
• 对于过去的循环，视口带有棕褐色边框；对于未来的循环，则带有紫色边框。
• 视口显示该循环的图块和图像。
• Microtome Settings 显示该循环的数值，并在标题旁标注 (Cycle N)。

每走一步都会发出轻微的咔嗒声。要关闭它，请使用 Settings › General › Time Travel Click Sound。

14.3 更改从哪里生效

更改永远不会改写过去。它们只会向未来方向生效，从某个起始循环一直应用到运行结束：

临时更改需要两次编辑。例如，要在十个循环内跳过某个损坏区域：

1. 转到第 50 个循环，禁用覆盖损坏区域的图块。
2. 转到第 60 个循环，重新启用这些图块。

完成后，请检查这两个循环。如果您之后又进行了一次从更早循环开始的编辑，比如从第 40 个循环开始，它会再次向未来方向写入。这样它就会替换掉您的这两次编辑。

14.4 撤销与重做

Samurai 会记录您在 Imaging 选项卡中所做编辑的历史。要撤销，请按 Ctrl/⌘+Z。要重做，请按 Ctrl/⌘+Shift+Z 或 Ctrl/⌘+Y。

视口左上角的 History（历史记录）按钮会显示您在历史记录中所处的位置，例如 7/12。点击它可以查看列表，最新的条目排在最前面。点击任意条目即可退回到该步，或者再次前进。Clear history（清除历史记录）会把当前状态作为新的起点。

会被记录的操作：

• 创建、删除、移动 ROI 以及调整其大小
• ROI 设置、可见性、锁定和排序
• 启用和禁用图块
• 自动聚焦标记和参考标记
• 单个图块的驻留时间
• 掩膜和参考数据的编辑，以及关键帧

不会被记录的操作：

• 切片机设置
• 生成循环
• 开始、停止和跳过
• 创建或删除掩膜
• 门控同步（Sync）
• 硬件和采集设置
• 平移、缩放和选择

需要了解的几点：

• Samurai 把撤销作为一次新的编辑来执行。所以它遵循当前适用的规则。例如，撤销一次 ROI 移动，会从当前循环起再次移动该 ROI。
• 撤销和重做同样无法更改已锁定的 ROI 或掩膜。该步骤会失败，并显示类似 ROI_1 is locked. Unlock it to change it.（ROI_1 已锁定，请解锁后再更改）的消息。历史记录会停留在原处。
• 撤销无法撤回图块的成像，也无法撤回切片的切削。
• 当您打开另一个实验时，Samurai 会开始一份新的、空白的历史记录。Studio 有它自己的历史记录。

15运行采集

本章介绍 Imaging 选项卡左侧边栏中的控件。您可以用它们为运行设置切片机，并开始、监视、停止和恢复运行。

12345

1. Status（状态）——Running、Stopping…、Stopped 或 Completed。
2. Progress（进度）——当前循环和总循环数、切削平面的 Z 值（ΔZ）、已用时间和剩余时间，以及 Stop 按钮。
3. Dwell Ease-In（驻留时间渐进）和 Debris Detection（碎屑检测）。
4. Microtome Settings（切片机设置）——厚度、切削速度、回退间隙、Imaging Addition 和振荡器。
5. 位置显示——刀和样品、实时 Z 值、Sweep 以及快速逼近按钮。

循环运行时，进度条下方的 Now / Tile / Next 区域会显示 Samurai 正在做什么，以及接下来要做什么。点击它的展开箭头，可以查看完整的操作列表。

15.1 运行所用的切片机设置

Microtome Settings 保存本实验各个循环的切削设置。它们与 Approach 选项卡上的数值相互独立。

您可以在运行期间更改厚度、切削速度、间隙和振荡器。新的数值会应用于尚未进行的循环。如果您更改厚度，Samurai 会重新规划所有剩余循环的 Z 高度。然后它会显示下一次切削的目标（Next outgoing cut: +… nm）。如果您用时间回溯（Time Travel）查看某个未来循环，标题会显示 (Cycle N)。这时，您的更改从该循环开始生效。

在这些设置的下方，位置显示区域会显示刀在切削窗口上的位置、样品钉以及实时 Z 值。其中的按钮会立即生效：

• Sweep（扫刀）让刀向前、向后各走一次，不抬升样品台。用它可以清除块面上的碎屑。
• Fine、100nm 和 200nm 是快速逼近按钮。每点击一次，就把一个完整的逼近循环加入队列：抬升、切削、下降、返回。Fine 使用 Microtome Settings 中的厚度和切削速度。100nm 以 1 mm/s 切削 100 nm。200nm 以 2 mm/s 切削 200 nm。按钮上会显示有多少个循环正在等待（×N）。红色 ✕ 会取消剩下的循环。

在运行期间或样品台处于抬升状态时，您不能使用这些按钮。

15.2 Imaging Addition（成像抬升）

在某些显微镜上，最适合成像的高度并不是切削高度。Imaging Addition 会在每个循环成像之前，把样品抬升一个设定的量。这样，块面就位于 SEM 的焦点处。切削之前，Samurai 会把样品降回切削平面，也就是刀进行切削的高度。

使用方法：打开 Imaging Addition，并设置抬升量（1–1300 µm）。位置显示区域上方的 Focus Position（焦点位置）随即显示成像高度。如果样品台会在运行结束之前达到 1300 µm 的极限，抬升量旁边会出现一个小图标来警告您。这个图标还会告诉您还能容纳多少个循环。

Raise Stage to Focus（将样品台升至焦点）是抬升量旁边的箭头按钮。它会立即把样品台升到焦点位置，例如方便您手动为显微镜聚焦。刀会先回退。样品台处于抬升状态时：

• 视口顶部会横贯一条闪烁的蓝色横幅：STAGE RAISED TO FOCUS（样品台已抬升至焦点）。
• 左侧边栏的大部分控件会被遮挡，Approach 选项卡会被锁定。
• 箭头按钮变为 Lower Stage to Cutting Plane（将样品台降至切削平面）。

如果运行是在样品台抬升时停止的，您可以直接恢复它。运行会在抬升后的高度继续成像，并在下一次切削之前降下样品台。

15.3 Dwell Ease-In（驻留时间渐进）

刚切出的表面对电子束最敏感。Dwell Ease-In 先用较短的驻留时间，再一步一步地增加（这称为渐进），直到达到 ROI 的完整驻留时间。Cycles 设置渐进需要多少个循环（默认 10）。设为 10 个循环时，驻留时间依次为 10 %、20 %、… 100 %。

如果选择了 Now 或 Next，每次您按下 Start 或 Resume 时，Samurai 都会重新设置渐进。渐进完成后，请把它切回 Off，除非您希望每次恢复运行后都重新开始渐进。只有使用驻留时间的显微镜才提供 Ease-In。

15.4 开始之前

• 逼近已完成，样品台位于切削平面（未抬升）。
• 显微镜已连接、已聚焦并已消像散。它的电子束和探测器已准备就绪。
• ROI、像素尺寸、驻留时间和重叠都正确。不需要的图块已禁用。
• 已生成循环，循环数足够，厚度设置合理。
• 自动聚焦、碎屑检测、EDS、脚本和掩膜门控都已按需设置好。掩膜门控（跳过掩膜未覆盖的图块）已同步。
• 如果使用 PCN 气体针，它的模式和位置正确（第 20 章“PCN 针”）。
• 有足够的可用磁盘空间来存放图像。

15.5 开始

点击 Start。按钮的工具提示会说明它将做什么：Start、Resume 或 Continue (new cycles appended)。如果按钮被禁用，工具提示会说明原因。例如：Generate cycles first（请先生成循环）、Microtome not connected（切片机未连接）或 SEM is disconnected. Reconnect the matching SEM to continue.（SEM 已断开，请重新连接匹配的 SEM 后继续）。

在拍摄第一幅图像之前，Samurai 会检查是否可以安全地开始。您可能会看到：

随后状态显示 Starting...（正在启动）。运行从下一个未完成的循环开始，无论时间回溯显示的是哪个循环。

15.6 每个循环中发生了什么

1. 如果开启了 Imaging Addition，把样品台抬升到焦点位置。
2. 如果到了该做的时候，进行自动聚焦（第 17 章“自动聚焦与自动消像散”）。
3. 对每个已启用的图块成像：按列表顺序逐个 ROI、逐个图块地进行。每个图块完成后，Samurai 可能会检查其中是否有碎屑（第 18 章“碎屑检测”）。它还可能调整探测器亮度（第 19.3 节），并采集计划中的 EDS 面分布图（第 22 章“使用 Oxford AZtec 采集 EDS 面分布图”）。
4. 对本循环中失败的图块重试一次。
5. 把样品台降到切削平面，并运行切削前脚本。
6. 如果装有 PCN 针，先停放 PCN 针，然后切削一个切片。
7. 运行切削后脚本，并开始下一个循环。

在第一个循环中，切削后脚本还会在开始时额外运行一次。这样可以确保由脚本控制的设备为第一幅图像做好准备。

15.7 监视运行

• Progress 显示当前循环（例如 12 / 400）和该循环切削平面的 Z 值（ΔZ）。它还显示 Elapsed（已用）和 Rem（剩余）时间。运行开始之前，时间估计会标注为 rough（粗略）。实际测量了几个循环之后，它会变得更准确。
• Now 说明正在进行的操作，例如 Imaging ROI_1 - B2、Cutting at 102.350 µm 或 Autofocus。Tile 显示本循环图块的进度。Next 说明接下来要做什么。
• 点击展开箭头，可以打开操作列表。它显示每个 ROI 及其图块计数（done/total，即已完成／总数）、各个图块及其状态，以及切削。
• 在视口中，正在成像的图块会以绿色闪烁。图块底部的一条线显示曝光进度。一条蓝色的线表示图像正在存储（第 8.7 节）。
• 控制台的 Warnings 和 Errors 选项卡会收集所有值得您注意的信息。

15.8 停止

这里没有暂停按钮。停止之后，您总是可以恢复运行。您还可以选择运行在停止之前进行到哪一步。

• 左键单击 Stop，会在当前图像完成后停止。
• 右键单击它，可以看到更多选项：

运行正在停止时，状态会显示例如 Stopping after this ROI...。您可以把一个尚未生效的停止提前，例如从 end of this cycle 改为 after this image。但您不能把它推后。如果您在切削或紧挨其前后的脚本正在运行时按下 Stop，该步骤会先完成。切削永远不会被中断。停止之后，状态为 Stopped。如果开启了 Imaging Addition，样品台可能会保持抬升状态。

15.9 跳过与重新采集

在操作列表中，跳过图标用于跳过当前循环中尚未完成的工作。您可以跳过本循环的所有图块、某个 ROI 的所有图块，或者单个图块。再次点击该图标，即可取消跳过。如果您跳过所有图块，运行会直接进入切削。跳过只作用于当前循环，也就是运行正在进行的那个循环。跳过不会禁用图块。

如果当前循环中某个图块的图像不完整或质量不佳，您可以对它重新成像。在视口中右键单击该图块，然后选择 Re-acquire in This Cycle（在本循环中重新采集）。Samurai 会在正在进行的图块之后重新对它成像，或者在您恢复运行时重新成像。对于已完成的循环、已禁用的图块或此刻正在成像的图块，Samurai 会拒绝执行。它会告诉您原因。

图块可能会失败，例如图像没有按时到达、连接中断，或者样品台没有到位。这时，Samurai 会按照 Settings › Advanced › SEM Failed Action Retries 的设置重试该图块。如果该图块仍然失败，Samurai 会让它闪烁红色并通知您，然后继续运行。在循环结束时，它会再尝试一次那些失败的图块。当连续失败的图块过多时，Settings › Imaging › Max Sequential Failed Tiles Allowed 会停止运行。默认情况下，第一次失败就会停止运行。如果开启了 Min Standard Deviation，空白图块也算作失败的图块（第 16.3 节）。

15.10 恢复

停止之后，点击 Resume。运行会从停止的确切位置继续，也就是同一个循环、同一个步骤。它会对所有未完成的图块重新成像。

如果是 Samurai 自己停止了运行，控制台会说明原因（Imaging paused during cycle N: …）。排除原因后，再点击 Resume。常见原因：

如果 Samurai 在运行期间被关闭或崩溃，重新打开实验时，运行会处于 Stopped 状态。控制台中会有一条说明，指出最后完成的图块。请检查样品台位置；如果出现了 Stage Position Warning，也请查看它。然后点击 Resume。

15.11 运行完成时

状态显示 ✓ Completed N/N cycles。要继续切削和成像，请增大 Total Cycles。按钮随即变为 Continue (new cycles appended)（继续，追加新循环）。如果开启了 Settings › Imaging › Beam Off on Complete，Samurai 会在运行完成时关闭电子束。

16图像显示与质量检查

图像在屏幕上看起来怎样，与实际记录下来的是什么，是两回事。本章介绍显示控件，它们永远不会更改您的数据。本章还介绍 Samurai 在运行期间对每幅图像所做的检查。

16.1 显示色阶：直方图

Histogram（直方图）面板位于视口左下角，用于设置显示的黑点和白点。要显示或隐藏它，请点击工具栏中的 。要把它折叠为一行，请点击它的折叠箭头。

• 整个视口共用一个设置。 黑点和白点适用于屏幕上所有已采集的图像。它们也适用于第二个视口窗口。
• 测量的对象。 直方图显示所选图块或所选 ROI 的数据。如果没有选中任何对象，它显示屏幕上的全部内容。要判断色阶，请选中一个典型的图块。结果会应用于所有地方。
• 拖动手柄，即可手动设置黑点和白点。您也可以在图表中靠近某条线的位置拖动。B 和 W 显示它们的数值（0–255）。
• Auto 会截去一小部分最暗和最亮的像素，让它们显示为纯黑或纯白。每次左键单击会切换到下一档：Fit（精确的数据范围）、0.0001 %、0.001 %、0.01 %、0.1 %、1 %、2 %、5 %，然后回到 Full（0–255）。右键单击则后退一档。
• 每当直方图内容发生变化时，track 都会重新应用当前的 Auto 色阶。新的循环、新的选择或新到达的图块都会让内容发生变化。这样，显示在运行期间就能始终跟上变化。
• 复制图标会把直方图数值复制到剪贴板。

色阶会随实验一起保存。

16.2 用于显示的平场校正

大图块越靠近边缘，往往越暗，或者对比度越低。Samurai 可以用平场校正在屏幕上把它变均匀。平场校正使用两幅校正图像，称为“场”：一幅用于亮度，一幅用于对比度。存储的图像不会改变。

打开实验后，在 Settings › Imaging › Image correction 中进行设置：

1. 点击 ⚙ Generate from experiment…，打开 Flat-Field Wizard（平场向导）。选择一个 ROI、一段循环范围，并为每个场选择一种方法。点击 ⚙ Generate fields。检查中心图块校正后的预览，然后点击 Apply to experiment。
2. 或者点击 Load brightness / Load contrast，使用在其他地方制作的场图像（PNG）。
3. 把模式设为 Flatfield。每个场都有一个 Correction multiplier（校正倍率，0–200 %）。它决定该场的校正强度。

视口的 Overlays 列表中也有同样的 Original / Flatfield 选项（第 8.8 节）。每个实验都有自己的校正。

16.3 运行期间的自动检查

Samurai 会检查它记录的每一幅图像：

16.4 参考图块：亮度与漂移

两种参考图块可以帮助您在长时间运行中跟踪缓慢的变化。用图块行上的月亮／太阳标记来标记它们（第 12.5 节）：

• 暗参考（月亮）在每个循环中都会在电子束消隐的状态下成像。它记录探测器的暗电平，这样您就能看到探测器偏移量的变化。
• 亮参考（太阳）在每个循环中都会在固定位置成像。Samurai 用它来测量图像漂移了多远。Settings › Advanced › Image Drift Warning（1000 nm）设置一个距离。如果漂移超过这个距离，Samurai 会在控制台中警告您。这只是测量。系统不会自动校正任何东西。

如果标记了其中一种，请在另一个图块上也标记另一种。只标记一种时，Samurai 会拒绝开始运行。每幅参考图像的元数据都会记录它的类型。要自动校正漂移和亮度，请参见第 19 章“校正漂移与亮度”。

16.5 元数据与温度

每幅记录下来的图像，在实验的 metadata 文件夹中都有一个小的文本文件（.md）。它包含关于这幅图像的所有已知信息：

• 采集时间
• 显微镜设置（电压、束流、工作距离、视场、驻留时间）
• 样品台位置和像素尺寸
• 循环和图块
• 任何警告

温度记录功能会添加室温信息。打开 Settings › Advanced › Temperature Logging。然后在 Temperature Source URL 中输入您的温度记录服务的地址。之后，Samurai 会把温度记录到每幅图像的元数据中。它还会在实验文件夹的 temperature-log.csv 中每个循环写入一行。Samurai 永远不会记录过旧的读数。把温度与聚焦和漂移进行比较，可以帮助您找出缓慢变化的原因。

17自动聚焦与自动消像散

在持续数天的运行中，焦点会发生漂移。样品会荷电，温度会变化，样品块表面也会慢慢移动。自动聚焦在运行期间校正工作距离（WD），自动消像散则校正像散。二者一起让最后的图像与最初的图像一样清晰。

17.1 选择方法

右侧边栏中的 Autofocus（自动聚焦）面板用于设置方法。这个方法适用于这台 PC 上的所有实验。

如果您的显微镜允许 Samurai 设置消像散器，您可以打开 Auto Stig（自动消像散），同时校正像散。

17.2 标记自动聚焦图块

这两种方法都作用于您标记为用于自动聚焦的图块。要标记一个图块，请点击它所在行上的 AF 标签，或者在 Tile Settings 中打开 Auto Focus（第 12.5 节）。已标记的图块带有青色轮廓。

请选择结构清晰、对比度高的图块，例如膜或树脂边界。避免选择大部分为空白树脂的图块。一个好办法是放置一个小 ROI，让它远离您感兴趣的区域，并且只用于自动聚焦。这样，额外的电子束剂量就会落在您需要的数据之外（第 12.7 节）。

17.3 SEM Built-in（SEM 内置自动聚焦）

在面板中设置 Every N cycles（默认 10）。在这些循环中，Samurai 会在成像之前移动到每个自动聚焦图块，并运行显微镜的自动聚焦。从第 5 个循环起，自动消像散也会在这些循环中运行。Samurai 会记录自动聚焦前后的工作距离。

如果该程序失败，Samurai 会丢弃结果，并恢复之前的聚焦。如果该程序使 WD 的变化超过 Max Correction（最大校正量；位于 Settings › Imaging › Heuristic Autofocus，0.002 mm），Samurai 也会这样做。每次自动聚焦之后，Samurai 都会拍摄一幅参考图像。您可以在 SEM 面板的 Autofocus Images 下找到它。

17.4 启发式自动聚焦

启发式自动聚焦不需要额外拍摄图像。在一个循环中，它以略高于当前最佳 WD 估计值的 WD 成像。在下一个循环中，它以略低于估计值的 WD 成像。它比较这些图像的清晰程度。然后，它把 WD 朝更清晰的一侧稍微移动一点。

• 每 2 个循环施加一次校正。如果开启了 Auto Stig，一个完整的周期需要 6 个循环：先是工作距离，然后是消像散 X，再是消像散 Y。
• Tracking（跟踪方式）决定测量和校正哪些图块：

Reset Reference（重置参考）告诉启发式自动聚焦，您刚刚手动完成了聚焦和消像散。它会把当前的 WD 和消像散值作为新的起点。它还会清除当前循环及未来循环的校正历史。过去的循环会保留。每当您在运行期间手动重新聚焦时，都请使用它。

17.5 观察其运行

运行期间，左侧边栏会显示一行 Autofocus，其中列出正在聚焦的图块。这一行还有一个跳过图标：Skip remaining autofocus for this cycle（跳过本循环剩余的自动聚焦）。正在聚焦的图块会以青色闪烁。

要打开 Heuristic Autofocus Metrics（启发式自动聚焦指标）窗口，请点击 Autofocus 面板中的 View Metrics：

在图表上滚动鼠标滚轮，可以缩放它的数值。在图表上拖动，可以选择一段循环范围。Export CSV 用于保存数据。

17.6 调整启发式参数

启发式自动聚焦的设置位于 Settings › Imaging › Heuristic Autofocus。默认值适用于大多数样品。

17.7 自动聚焦故障排除

18碎屑检测

切削时偶尔会在块面上留下一点碎屑。碎屑会遮挡它下方的结构。如果它一直留在那里，还会在一个又一个循环中毁掉同一位置的图像。Debris detection（碎屑检测）会在某个 ROI 的图块成像时检查这些图块。如果发现碎屑，它会让刀扫过样品块，然后重新拍摄该图块。

18.1 开启该功能

在 Imaging 选项卡的左侧边栏中：

1. 打开 Debris Detection。
2. 选择 Detection ROI（检测 ROI）。这是需要检查其图块的 ROI。一开始，Samurai 会选择第一个 ROI。

请使用结构清晰、稳定的 ROI。检测适用于该 ROI 的当前循环及后续循环。

18.2 如何检查图块

检测 ROI 的每个图块一成像，Samurai 就会把它与之前最多三个循环中的同一图块进行比较。首先，图像会被缩小、平滑并对齐，这样噪声和微小位移就不会被计入。然后，Samurai 测量图块中明显不同的部分占多大比例。如果这个比例高于 Threshold（阈值），并且该图块与参与比较的每一幅早期图像都不同，Samurai 就会把它判定为碎屑。第一个循环没有可供比较的图像。这幅图像就成为参考。

Samurai 发现碎屑时，会执行以下操作：

1. 如果开启了 Imaging Addition，它会把样品台降至切削平面。如果装有 PCN 气体针，它会停放这根针。
2. 它进行扫刀：让刀扫过样品块，但不抬升样品台。
3. 它回到该图块，重新成像，并再比较一次。

Samurai 最多重复 Max Sweep Retry 次。如果图块仍然不同，就由 On Max Sweeps 决定接下来怎么做：

• Continue 会记录一条警告，然后继续运行。
• Stop 会停止运行，以便您查看。

Now 行会显示进度，例如 Debris check: diff=…、Sweeping debris (1/3) 和 Re-imaging ROI_1 - B2 after sweep。

18.3 查看结果

• 每个已检查的图块都带有一个显示结果的小状态标识。图块干净时，它是绿色的，例如 0.5% < 50%。检测到碎屑时，它是红色的，例如 75.2% > 50%。尚未检查的图块没有状态标识。
• 如果在视口的 Overlays 列表中勾选了 Diff，最新的差异图像会叠加绘制在对应图块上，并带有绿色或红色边框。Diff 默认已勾选。
• 控制台会记录每一次检测和扫刀。

18.4 设置

检测设置位于 Settings › Imaging › Debris Detection：

更改会立即作用于检测 ROI 的图块。

18.5 调整参数

先使用默认值，运行几个循环，然后查看状态标识：

• 误报过多（对干净的图块也执行了扫刀）：提高 Threshold。
• 漏检碎屑：降低 Threshold，或减小 Kernel Size，以便捕捉更小的颗粒。

不要把阈值设得太高，以致什么都检测不到。那样检测就失去了意义。请借助状态标识，找到一个能区分干净图块和脏图块的值。

19校正漂移与亮度

在长时间运行中，样品台或样品可能会稍微移动，图像因此会缓慢游移。探测器的亮度也可能发生变化。您可以手动校正位置。Samurai 也可以在每个循环中自动校正位置和亮度。

19.1 手动校正位置偏移：XY Offset

如果 SEM 样品台在实验过程中发生了位移，后续循环的图像就不再位于 ROI 预期的位置。XY Offset（XY 偏移）可以把显微镜的样品台坐标与视口重新对齐。您在一幅近期图像和一幅早期图像中点击同一个特征。两者之差就成为一个偏移量。此后每次移动样品台时，Samurai 都会加上这个偏移量。

1. 在 SEM 面板中，点击 XY Offset 旁边的 Set offset。
2. Step 1 of 2（第 1 步，共 2 步）——在当前循环中，点击一个容易辨认的特征。指针旁会显示 Click · P1 present。
3. Step 2 of 2——使用时间回溯（Time Travel）转到较早的循环。在那里点击同一特征（Click · P2 past）。
4. 检查所显示的偏移量（ΔX、ΔY）。然后点击 Apply Offset，或按 Enter。

选点期间，您仍然可以平移和缩放视图。Reset points 会重新开始选点。Cancel（或 Esc）会关闭，且不作任何更改。如果偏移大于 1 mm，Samurai 会请您确认。这么大的偏移通常意味着点错了位置。

偏移生效时，面板会显示 Offset active 和 Active total（当前总偏移）。Offset history（偏移历史）列出每一次更改。它还用一个小图表显示总偏移随时间的变化，手动步骤为琥珀色，自动步骤为蓝色。Reset offset 会把偏移归零。在 Settings › Advanced › Experiment XY Offset 中，您可以直接输入绝对的总偏移量。每个实验都有自己的偏移。

19.2 自动 XY 漂移校正

Auto XY drift（自动 XY 漂移校正）在每个循环中测量一个参考图块的位移。然后它会自动校正样品台。您可以在 SEM 面板中 XY Offset 区块的下方展开它。

1. 选择要测量的 Tile：一个 ROI 及其中的一个图块。请选择结构清晰、特征鲜明，并且在每个循环中较早成像的图块。
2. 勾选 Measure。此后在每个循环中，Samurai 都会把该图块与上一个已接受的帧进行比较，并记录位移。这时它还不会移动任何东西。状态显示为 measuring only (apply off)。
3. 测量结果看起来正确后，勾选 Apply corrections。状态显示为 measuring + applying each cycle。

在参考图块上一测得校正量，就会立即应用。这样，该循环余下的部分就已经在正确的位置成像。如果匹配的特征太少，Samurai 会拒绝这次测量。如果图像的缩放或旋转发生了变化，它也会拒绝。这种变化说明发生了荷电或聚焦变化，而不是样品台位移。被拒绝的测量结果永远不会用猜测来代替。

Diagnostics（诊断）逐个循环显示匹配的特征以及被接受的位移。一致的特征为绿色。被剔除的特征为琥珀色。按住 hold: anchor，可以在当前帧与它的参考帧之间来回切换。Reset reference 会从下一帧开始重新测量。请在手动更改偏移之后，或者在样品发生较大变化之后使用它。

每一次自动校正都会累加到实验的 XY 偏移中。它在偏移历史中以蓝色显示。完整日志是实验文件夹中的 auto-xy-log.csv。

19.3 探测器亮度自动调节（Kensho）

使用可选的 Kensho BSED 探测器时，Samurai 可以让一个参考图块保持恒定的亮度。它的做法是在图块之间调整探测器的偏移量。启用该模块后，会出现 Kensho BSED 面板（第 7.5 节）。

探测器。 通过面板标题栏中的状态标识连接探测器。Brightness（亮度）、Contrast（对比度，0–100 %）和 Bias（偏压，0–15 V）用于设置探测器。要调整其中一项，请拖动该行的图标。您也可以把鼠标悬停在该行上，然后滚动鼠标滚轮。按住 Shift 为细调，按住 Ctrl/⌘ 为大步调整。Insert / Retract 和手动控件用于移动探测器。

Auto brightness（自动亮度）：

1. 选择参考 ROI 和 Tile。
2. 输入校准得到的 Gain（增益）。它表示探测器偏移每改变一步，图像平均值变化多少个灰度级（单位为 DN per count）。要测量它，请在两个不同的偏移下各采集一次。然后计算 (mean₂ − mean₁) ÷ (offset₂ − offset₁)。
3. 打开 Enabled。该图块的下一次采集将成为参考。

运行期间，该图块每采集一次，Samurai 都会把它的平均亮度与参考值进行比较。然后它会微调探测器偏移量，弥补这个差值。调整是平缓的，步幅有限，而且绝不会在曝光期间进行。每一步只校正差值的一部分（这称为阻尼）。如果总变化量将超出上限，自动亮度会自行关闭。Reset reference 会让下一次采集成为新的基线。每次校正都记录在实验文件夹中的 kensho-brightness-log.csv 里。

20PCN 针

PCN 是一种可选的针，它会向您正在成像的区域吹出少量气体。这些气体可以减轻荷电（电子在样品上积聚，会破坏图像）。针由三个小电机驱动。Samurai 负责为成像摆放针的位置，更重要的是，在每次切削之前把它移出刀的行进路径。

20.1 开启与连接

服务工程师会在 Settings › Service › Enabled Modules › PCN 中启用 PCN。您可以在 Settings › PCN › Connection 中设置它的连接方式。选择 USB 并指定端口（或选择 Automatic）；如果使用模拟器，则选择 TCP。要在 Samurai 启动时自动连接，请打开 Auto-connect PCN。

底栏中的 PCN 状态标识显示连接状态：

• 绿色：控制器有响应。
• 黄色（Connecting...）：Samurai 正在连接。
• 红色（PCN Disconnected）：控制器没有响应。

点击状态标识即可连接。PCN 已连接时，点击状态标识并确认后，就会断开连接。控制器恢复响应时，状态标识会自动变回绿色。

20.2 PCN 面板

PCN 面板位于 Imaging 选项卡中。它自上而下包含：

• Manual needle drive（手动驱动针）——沿 K、C 和 Z 移动针（第 20.5 节）。
• 位置状态标识——显示针所在的位置。点击它可执行下一个操作。
• X Y Z——针校准后，针尖在视口中的位置。旁边的 点动面板可以小步移动针。
• Mode（模式）——Off、Fixed 或 Tracking。
• Show needle（显示针）——在图像上绘制针。您可以让绘制的针与真实针尖对齐。
• Gas Discharge Footprint（气体覆盖区）——气体落下的区域。用 绘制它。

X/Y/Z 读数与 SEM 样品台及您的 ROI 使用相同的坐标系。K 轴和 C 轴相对于视口是旋转的。因此，仅沿 K 移动（例如移到 Retracted 位置）也会同时改变 X 和 Y。这是正常现象，并非漂移。

位置状态标识

状态标识显示针当前所在的位置。左键单击它，可执行最紧迫的操作。右键单击它，可列出所有目标位置。

20.3 三种模式

Mode 决定成像期间针的行为：

• 选择模式本身绝不会移动针。 针只在以下时刻移动：您选择目标位置时、按下 Start 时，以及每次切削前后。
• Fixed 和 Tracking 模式需要已打开的实验和有效的校准（第 20.6 节）。
• 每当 Samurai 重启、您打开另一个实验，以及发生任何故障或执行 Clear 之后，模式都会恢复为 Off。需要时，请重新选择 Fixed 或 Tracking。
• 如果该实验最近的图像是在 Fixed 或 Tracking 模式下拍摄的，而 PCN 现在为 Off，Start 旁边会出现一个琥珀色的 。它只是一个提醒。
• 拍摄每个图块之前，Samurai 都会检查针是否位于当前模式要求的位置。在 Fixed 或 Tracking 模式下，针必须处于 Engaged 位置。有时针并不在那里，例如刀具联锁（它会在切削前撤回针）已把针停放在 Retracted 位置。这时该图块不会成像，运行会暂停，并显示类似 The needle is at 'free', not Engaged… 的消息。请将针送回 Engaged 位置，或将 PCN 设为 Off。

20.4 Engaged、Retracted 与 Z 抬升

Engaged（工作位置）是成像位置。在 Fixed 模式下，ENGAGED POSITION 行会显示该位置。要设置它，请用手动驱动或点动面板将针移到所需位置。然后点击 Update the Engaged position，并点击 ✓ 确认。Samurai 会把它随实验一起保存：保存的是它的 K 和 C，而不是高度。在 Tracking 模式下，Engaged 不是一个存储的位置。它表示气体覆盖区以 SEM 十字准线为中心。

Retracted（回退位置）是沿 K 更靠后的安全位置。它由 PCN 控制器自己存储。只有它的 K 值起作用。设置之前，所有轴都必须已寻参。将针移到该处，然后使用 Settings › PCN › Set current position as Retracted position → Apply。

Z lift per XY move（每次 XY 移动时的 Z 抬升，位于 Settings › PCN）为针留出间隙。每次横向移动之前，针会先上升这一高度。然后它再移动，并回到起始高度。这适用于点动、Drive PCN here、跟踪，以及 Engaged 与 Retracted 之间的移动。这种抬升是 Samurai 唯一会自行进行的高度变化。系统中没有存储的成像高度或切削高度。默认值为 0（不抬升）。

Return to Engaged after retract（回退后返回 Engaged，位于 Settings › PCN）会在每次切削后将针送回 Engaged 位置。它默认开启。如果您关闭它，切削后针会停留在 Retracted 位置。在 Fixed 或 Tracking 模式下，运行随后会在下一个图块处暂停。

20.5 手动移动针

Manual needle drive（手动驱动针）。点击面板标题栏中的 。它沿针自身的轴、以毫米为单位移动针。它不需要校准。

• K (Knife)、C (Cross) 和 Z 行分别显示各轴的位置，并带有 − 和 + 按钮。选择 Step（步长，1–500 µm）。单次点动最多 1 mm。K 和 C 的点动会使用 Z 抬升。
• 处于限位的轴会变为琥珀色。如果点动碰到限位，Samurai 会缩短这次点动，并显示通知。如果某个轴上一次移动没有到达目标，该轴会变为红色。
• 要以一个名称保存当前位置，请点击虚线框的 +。要回到已保存的位置，请点击它的名称。如果该位置更高，针会先调整高度。如果该位置更低，针会最后调整高度。

点动面板。 点击 X/Y/Z 读数旁的 ，打开点动面板。它按 5–500 µm 的步长，沿屏幕方向（上、下、左、右）移动针尖。Z+ 和 Z− 用于调整高度。沿屏幕方向移动需要先校准。

Drive PCN here（将 PCN 驱动到此处）。打开 Show needle 后，右键单击图像，然后选择 Drive PCN here。气体覆盖区的中心会移到该点。

横向点动会让针处于 Free 状态，跟踪也会暂停。只改变高度的移动会保持 Engaged 或 Retracted 状态不变。要停止正在移动的针，请随时按 Esc。

20.6 将针校准到图像

校准会测量针的 K 轴和 C 轴相对于 SEM 图像旋转了多少。它还会找出针尖和针杆的位置。Fixed 和 Tracking 模式、点动面板、Drive PCN here 以及针的绘制都需要校准。

打开 Settings › PCN › Calibration Wizard，或点击面板中的 Calibrate。开始之前，请确认：

• SEM 已连接并处于空闲状态；
• SEM 的扫描旋转为 0°；
• 针尖和部分针杆位于视野内。

Samurai 会为校准设置 1 mm 的视场，结束后再恢复您原来的视场。如果 Samurai 无法在您的显微镜上设置视场，请自行将其设为 900–1000 µm。第一幅图像被接受后，请勿移动 SEM 样品台。

1. Prepare（准备）——阅读检查清单，然后点击 Next。针将会移动，但只会在其当前位置 200 µm 的范围内移动。
2. Origin & shaft（原点与针杆）——先点击针的针尖，再点击沿针杆更远处的一点。您可以借助 4× 放大视图，拖动任一标记进行微调。Next 会将针沿 K 移动 200 µm，并拍摄一幅图像。
3. K axis（K 轴）——Samurai 会寻找针尖。检查针尖标记，或点击并拖动它。然后点击 Next。针将沿 C 移动。
4. C axis（C 轴）——对第二次移动执行相同的操作。
5. Verify（验证）——通过一次 100 µm 的对角线移动，独立检验结果。之后针会回到起点。
6. Result（结果）——显示角度、手性（正常或镜像）和验证误差。Apply calibration 会保存校准结果。如果误差超过 5 µm 的上限，您仍然可以点击 Accept anyway。Samurai 会记录这次强制接受。

向导绝不会自动进入下一步。每一步都需要您按 Next。Cancel 会让针回到起始位置。各轴获得新的参考点之后（参见“各轴寻参”），通常需要重新校准。

20.7 显示针并绘制气体覆盖区

打开 Show needle，即可在图像上按针的实时位置绘制针。如果绘制的针与真实针尖没有完全重合，请点击锚点图标。然后点击针尖的实际位置。这只会移动绘制的图形，而不会移动针。

Gas Discharge Footprint（气体覆盖区）是气体落下的圆形区域。Samurai 用它来瞄准针（用于 Tracking 和 Drive PCN here）。在您绘制之前，Samurai 使用针尖前方不远处一个默认 300 µm 的圆。要绘制真实的覆盖区，必须打开 Show needle，并且针必须已校准。然后：

1. 点击 Gas Discharge Footprint 旁边的 。
2. 在图像上点击覆盖区的中心。
3. 点击它的边缘以设定大小。Samurai 会显示 Gas footprint saved ✓.

覆盖区随针尖一起移动。如果您在 Tracking 模式下重新绘制覆盖区，Samurai 会重新对中针。它会立即这样做；如果正在拍摄图像，则在下一个图块之前进行。

20.8 刀具保护

PCN 模块开启时，刀与针相互联锁。这意味着：

• 每次切削之前，针都会沿 K 撤回到 Retracted 位置，并带有 Z 抬升。这适用于运行、手动切削、扫刀和逼近。每当刀进入切削范围时，也是如此。
• 切削之后，如果模式和 Return to Engaged after retract 的设置要求，针会返回 Engaged 位置。
• 模式为 Off 时按下 Start/Resume，会先将针移到 Retracted 位置。如果移动失败，运行不会开始。
• 每次曝光期间，Samurai 都会监视针。扫描某个图块时，针可能会移动或报告故障。如果出现这种情况，Samurai 会在日志中写明该图块（…check this tile for a needle smear…）。图像会被保留，运行继续进行。
• 失败的针移动会被重试。重试次数在 Settings › Advanced › PCN Failed Action Retries 中设置（默认 3 次）。
• 如果 PCN 已断开连接，只有在最后已知的针位置为 Retracted 时，才允许切削。

Disable knife protection（禁用刀具保护，位于 Settings › PCN）会关闭以上所有保护。它用于针已被物理拆下的情况。Samurai 会要求您确认。该设置开启期间，面板中会显示一条琥珀色横幅。重启后，Samurai 仍会保留该设置。重新安装针之前，请务必再次将其关闭。

20.9 各轴寻参

控制器上电后，或丢失参考点时，状态标识会显示 Un-indexed。此时针不会移动。寻参（索引）会让每个轴在其行程范围内移动，以找到它的参考点。

点击状态标识（Index），或使用 Settings › PCN › Index PCN。点击 Needle removed - start 确认，然后等待。完成后，K 轴会移到 Retracted 位置。如果没有存储 Retracted 位置，K 轴会改为移到其行程极限。C 和 Z 保持不变。

20.10 故障与排除

出现问题时，状态标识会变为红色，模式降为 Off。在故障清除之前，不会有任何移动。请先检查针，然后点击状态标识（Clear / Accept）。Samurai 会重新读取位置，并检查针是否处于静止状态。它不会移动针。

20.11 服务工程师专用：PCN Service 窗口

PCN 控制器在自己的存储器中保存电机调参、运动策略、参考记录和限位。Samurai 在连接时读取这些数据。它绝不会自行更改它们。服务工作在一个单独的窗口中进行。要打开该窗口，请先解锁 Settings › Service，然后点击 Open PCN service panel。

• 进行任何更改之前，请先点击 Open service session。一次会话持续 30 分钟，窗口会自动为您续期。完成后，请按 Close session。仅关闭窗口并不会结束会话。结束会话会恢复控制板的安全默认设置。软限位（软件设定的行程限制）会重新启用。遥测（控制板发出的状态数据流）和速度会恢复为调参后的设置。
• 只要 PCN 处于连接状态，顶部的 STOP 就随时可用。
• 选项卡包括 Status、Tuning、Motion policy、Limits & referencing、Relays & power、Motion、Diagnostics、Bench tests 和 Terminal。
• Limits & referencing 提供三种方法：Find index、Find index + limits (sets zero) 和 Find limits (sets zero)。中间那一种是常规方法。每种方法都会要求您确认针已拆下。执行限位扫描后，请重新存储 Retracted position。该选项卡还包含 User limits、Logical moves、Go to zero 和 Last known position。最后一项可以无需寻参即恢复参考点，因此不会有任何移动。只有当所有检查都证明，自位置记录以来 PCN 位移台没有移动过时，它才会这样做。
• Motion 记录控制板的遥测数据，并以时间曲线和 3D 形式绘制每一次移动。在您打开它之前，它不会记录任何内容。
• 调参和策略的更改只有在您按下 Store 时才会写入。窗口会先向您显示确切的数值。台架测试绝不会写入控制板的存储器。

21掩膜与图块门控

长时间的运行会花大量时间拍摄无关紧要的图块。有些图块只拍到组织周围的树脂。另一些图块落在您所追踪的结构之外，因为随着样品块越切越深，结构的位置会移动。Masks（掩膜）以三维方式描述您关心的数据位于何处。随后，Tile gating（图块门控）利用掩膜，逐个循环地跳过掩膜以外的图块。

Masks 面板中还可以放置参考图像和参考体数据。它们可以是光学图像、X 射线（microCT）体数据或任何其他数据集。您可以将它们与采集数据对齐。然后把它们用作引导，甚至直接用作掩膜。

掩膜和参考体数据绘制在采集图像之上，但位于图块和 ROI 轮廓之下。平面 2D 参考则像背景一样，绘制在采集图像之下。

21.1 Masks 面板

打开实验后，Masks 面板位于 Imaging 选项卡的右侧栏中。它下方的面板 Mask Properties（掩膜属性）显示所选项目的设置。

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1. Import、 Draw Mask 和 Load。
2. 琥珀色的待同步圆点。点击它可同步图块门控（Sync：应用判定）。
3. 一行：名称、状态标识，以及在该项目的 Tile gating 开启时显示的红色 。
4. 悬停时出现的按钮： 将视图居中到该项目， 显示或隐藏， 锁定， 删除。

• 点击某一行即可选中该项目。再次点击则取消选中。选中掩膜会清除任何 ROI 或图块的选择。选中 ROI 或图块也会清除掩膜的选择。
• Delete 需要您再点击一次红色的 ✓ 进行确认。删除只会移除该项目在实验文件夹中的副本，绝不会删除存放在其他位置的原始文件。删除无法撤销。如果该项目正在门控图块，会有一条警告说明这些图块将受到什么影响（解除门控）。
• 已锁定的项目会一直显示琥珀色挂锁，并且您无法删除它（第 21.8 节）。
• 新绘制的掩膜依次命名为 Mask 1、Mask 2……导入的项目以文件名命名。

21.2 导入参考图像或参考体数据

点击 Import，然后选择一个文件。Samurai 会判断它属于哪种项目：

• 平面 2D 参考——任何 PNG、JPG 或 BMP 文件，以及任何单页 TIFF。Samurai 会把它放在视图中心，最长边为 1 mm。请移动并缩放它，使其与图像吻合（见下文）。对于每个 TIFF，以及任何一边超过 8192 像素的图像，Samurai 都会制作一个副本。副本的最长边不超过 8192 像素，这样可以保证绘制速度。
• 参考体数据——包含两页或更多页的 TIFF。每一页对应一个深度。第一页放置在屏幕上所显示循环的深度处，其余各页依次向更深处延伸。Samurai 会从 TIFF 中读取体数据的体素尺寸（一个像素在 X、Y 和 Z 方向上的尺寸），例如来自 ImageJ/FIJI 的校准信息。如果 TIFF 中没有该信息，Samurai 会估算一个尺寸，使该图像栈大约占满视图的四分之三。

Samurai 会把文件复制到实验的 overlays 文件夹中。这样即使原始文件被移动，实验仍然是完整的。大于约 1.5 GB 的体数据不会保存在内存中。Samurai 会按需从磁盘读取它们。

Load（）用于重新打开旧版本 Samurai 保存的叠加层文件。绘制的掩膜不是文件。它们保存在实验本身之中。

打开实验时，Samurai 会恢复其中的掩膜和参考数据（Restoring overlays…）。在项目准备就绪之前，相应的行会显示一个加载图标。

21.3 绘制掩膜

绘制的掩膜由关键帧组成。关键帧是您在某个特定循环上描绘的轮廓。在两个关键帧之间，形状会从一个逐渐过渡到另一个。

1. 使用时间回溯（Time Travel）显示您要在其上绘制的循环。开始绘制时屏幕上显示的是哪个循环，形状就会放在哪个循环上。
2. 点击 Draw Mask。随即出现一个新的掩膜（no shape yet）。视口工具栏中的铅笔会变为琥珀色，表示已可以开始绘制。
3. 在视口中点击，放置形状的各个角点。一条粉色虚线会跟随您的点击。Backspace 删除最后一个点。此时您仍可以平移和缩放。
4. 要闭合形状，请在第一个点附近点击，或按 Enter。当指针靠近第一个点时，该点会变为绿色（Click to close）。一个形状至少需要三个点。

绘制第一个形状后，该掩膜才真正成形（Created mask: Mask 1…）。铅笔每次只绘制一个形状。要再添加一个形状，请再次点击工具栏中的 。只要选中了一个可见且未锁定的绘制掩膜，铅笔就会出现。在已有关键帧的循环上绘制的形状，会被添加到该关键帧中。因此，两个形状可以构成一个包含两部分的掩膜，或者构成一个环形。

Esc 会取消正在绘制的形状。如果您已经放置了点，Samurai 会提示您，例如 Unfinished shape discarded (3 points)（未完成的形状已丢弃）。切换工具、选择其他项目，或者隐藏或锁定该掩膜，也会丢弃未完成的形状。您可以在还没有任何循环时进行绘制。此时第一个关键帧属于循环 1。

描绘期间，视口下方的提示条会显示点数和按键：Enter 完成，Backspace 撤销一个点，Esc 取消。

关键帧与形状外推

在结构发生明显变化的地方绘制关键帧。通常，几个位置恰当的关键帧就足够了。Mask Properties 中的 Shape extrapolation 决定掩膜在关键帧范围之外的循环中是什么形状。您可以分别为两个方向设置它。Forward 指最后一个关键帧之后，Backward 指第一个关键帧之前：

Mask Properties 中的 Keyframes 列表为每个关键帧提供一行（Cycle 15、Cycle 40……）。屏幕上所显示循环对应的行带有琥珀色底色。点击某一行即可选中该关键帧。它的轮廓会变为蓝色。将指针悬停在某一行上，会出现两个按钮。 Jump to cycle 会显示该循环，并将形状置于视图中。 Delete this keyframe 会删除该关键帧。您无法删除最后一个关键帧。请改为删除整个掩膜。

视口只绘制当前所显示循环的关键帧。选中的关键帧为蓝色，并带有角点。其他关键帧为粉色。

编辑形状。 选中该关键帧，并显示它所在的循环。使用 Select 工具，拖动它的任意一个角点。要让角点复位，请在拖动过程中按 Esc。松开鼠标时，Samurai 会保存更改。

21.4 Mask Properties 面板

面板显示的内容取决于所选项目：

数值字段在各处的用法都相同：

• 横向拖动字段的图标或轴字母（X、Y、Z），即可更改数值。按住 Shift，步长会精细十倍。
• 点击数字即可输入数值。按 Enter 或点击别处，即可应用。按 Esc 取消。
• 点击行右侧的单位标签（例如 µm / mm），可切换单位。
• 将指针悬停在某一行的标签上，会出现 Reset。点击它，然后点击 ✓ 确认。对于参考体数据，Reset 会恢复导入时的数值。对于绘制的掩膜，它会恢复绘制时的放置状态。
• Voxel size（以及 Scale）旁边的 用于保持比例。这时缩放一个轴，所有轴都会一起缩放。点击它，即可分别缩放各个轴。
• Opacity 和 Bin × 在松开鼠标时才应用。Voxel size、Position、Rotation、3D Cursor 和 Scale 会实时跟随您的拖动。

21.5 移动、旋转和缩放

您可以像在 3D 软件中那样用键盘放置掩膜和参考体数据，也可以通过拖动来放置。项目必须处于选中、可见且未锁定的状态。

变换（移动、旋转或缩放）进行期间，鼠标指针会被隐藏。受限的轴以彩色参考线显示：X 为红色，Y 为绿色，Z 为蓝色。Mask Properties 中的字段也会同步更新。如果 Samurai 失去焦点（另一个窗口变为活动窗口），变换会被取消。

3D 光标是旋转和缩放所围绕的橙色靶标。要放置它，请按住 Shift 并用鼠标右键拖动。要让它保持在一条直线上，请在拖动时按 X 或 Y。把它放在您关心的特征上，这样旋转和缩放就会围绕该特征进行。放置光标绝不会移动项目。

使用鼠标。 使用 Select 工具点击项目，将其选中。然后拖动它，即可在 X 和 Y 方向上移动它。选中的 2D 参考有两个角部控制点。拖动其中一个即可调整图像大小，对角保持不动。Hand 工具只用于平移视图。

选中掩膜时，视口下方的提示条会提醒您可用的按键：G move · R rotate · S scale · Shift + right-drag cursor · X/Y/Z axis · Enter confirm · Esc cancel。

右键单击掩膜，可使用 Highlight in Outliner、Drive SEM Stage Here、Drive PCN here、Zoom 1:1 和 Selection Scope。

21.6 对齐参考体数据

Register（配准）将参考体数据与您的采集图像对齐。它使用成对的匹配点。对于每一对点，您要在 SEM 图像中点击某个特征一次，再在体数据中点击同一特征一次。

1. 选中参考体数据。显示一个在两者中都能识别出特征的循环。
2. 在 Register 区域中点击 +。
3. 在采集图像中点击该特征。随后，指针旁的提示会变为 Now click the matching point on the overlay（现在请在叠加层上点击匹配点）。
4. 在体数据中点击同一特征。该点对显示为 P1。Samurai 随即准备接收下一对点。重复操作即可添加更多点对。
5. 要停止选点，请点击 ✗ 或按 Esc。要应用对齐，请点击 ✓。

只有一对点时，体数据只会平移。有两对或更多点时，Samurai 还会根据所有点对的最佳拟合，求出它的旋转和缩放。从两对点起，Deformations（允许的形变）用于设置缩放可以如何变化：

• Uniform scale（等比缩放）：最安全的选择，也是默认值。
• XY/Z aspect：平面内使用一个缩放比例，深度方向使用另一个。
• XYZ aspect：各轴分别缩放。只有在有许多分布良好的点对时才使用它。

请让点对分布在整个体数据中，并尽可能位于不同深度。

选点期间，Samurai 的其余部分不响应鼠标。您仍可以缩放和平移。指针在任何位置都显示为十字准线。

点击 ✓ 后，该区域显示 Aligned · RMS 以及拟合误差。点对会作为记录保留，您无法再编辑它们。↺ Reset 会清除这些点对，以便您重新配准。体数据仍停留在对齐后的位置。要撤销对齐本身，请使用 Position、Rotation 和 Voxel size 行上的 Reset 图标。

21.7 图块门控

Tile gating 将掩膜转换为一份需要跳过的图块列表。规则是：掩膜标示的是要成像的位置。在每个循环中，Samurai 会将掩膜所作用的各个 ROI 中的每个图块，与掩膜在该循环深度处的形状进行比对：

• 如果掩膜覆盖该图块，该图块会被成像。
• 如果掩膜没有覆盖该图块，该图块会被跳过。

对于参考体数据，“覆盖”是指该图块包含足够亮的像素：

多个掩膜可以同时进行门控。这时，只有当范围包含该图块所属 ROI 的每一个门控掩膜都覆盖该图块时，该图块才会成像。

开启并检查

1. 选中掩膜，并在 Mask Properties 中打开 Tile gating。
2. 选择 ROI scope（ROI 范围）：All ROIs 或特定的 ROI。All ROIs 是默认值，它也包括您之后添加的 ROI。此掩膜绝不会影响其他 ROI 中的图块。
3. 查看视口。将被跳过的图块带有红色虚线边框。当门控掩膜可见时，被跳过的图块还会以红色阴影显示，将要成像的图块以绿色阴影显示。使用时间回溯（Time Travel）检查几个循环。视图显示的是屏幕上所显示循环的判定结果。

打开 Tile gating 暂时不会改变任何东西。它只是预览。只有按下 Sync 后，采集才会改变。红色和绿色阴影由视口 Overlays 菜单中的 Tile Gating 控制。只有在显示图块时，才会出现这些阴影。

Sync：应用判定

按下 Tile gating 开关旁边的 Sync 图标，或 Masks 面板标题栏上的琥珀色圆点。当图块与掩膜不再一致时，该图标为琥珀色。随后 Samurai 会做三件事：

1. 阻止窗口中的其他操作，并显示 Syncing tile gating 以及 Z plane n / N 计数器。它会为每个循环计算判定结果。对于很长的实验，这可能需要几分钟。 可取消同步，此时不会作任何更改。
2. 为当前循环及之后的每个循环设置受门控 ROI 中的每个图块。被跳过的图块被禁用，被覆盖的图块被启用。之前的循环绝不会被更改。
3. 锁定参与同步的掩膜，使它们的判定结果不会被意外改变。

被跳过的图块就是一个已禁用的图块。这与在 ROI 面板中点击 Disable tile 的效果相同。运行和 Capture ROI 都会跳过它。Sync 会设置受门控 ROI 内的每一个图块。因此，它会覆盖您在这些 ROI 中手动启用或禁用的图块。其他 ROI 中的图块绝不会受到影响。

每当判定结果可能发生变化时，Sync 图标就会再次变为琥珀色。以下操作之后都会如此：

• 移动、旋转或缩放门控掩膜；
• 编辑它的形状；
• 更改它的阈值设置或 ROI 范围（在 All ROIs 下新增 ROI 也算）；
• 打开或关闭任一掩膜的门控；
• 删除门控掩膜；
• 添加循环。

显示、隐藏、锁定和不透明度的更改不算在内。任何更改都不会自动应用。准备就绪后，请按 Sync。

要编辑已同步的掩膜，请先用它的挂锁，或 Mask Properties 中的 Locked 标签将其解锁。进行更改，然后再次执行 Sync。

解除门控

要重新对所有图块成像：

1. 解锁掩膜，并关闭它的 Tile gating。此时 Sync 图标会提示释放这些图块。它还会显示仍有多少图块处于禁用状态。
2. 按下 Sync。从当前循环起，上一次同步所涉及 ROI 中的每个已禁用图块都会重新启用。这指的是所有图块，包括您手动禁用的图块。

删除一个正在门控图块的掩膜时，删除过程中会执行同样的释放操作。之后，其他门控掩膜需要重新执行 Sync。删除一个从未门控过任何图块的掩膜，则不会影响图块。

21.8 锁定、隐藏与选择范围

使用掩膜所在行中的挂锁，或 Mask Properties 中的 Unlocked / Locked 标签，即可锁定掩膜。您无法移动、修改形状、重新配准或删除已锁定的掩膜，也无法更改它的设置。它的 Mask Properties 会变灰。显示和隐藏仍然可用。每次 Sync 都会锁定参与的掩膜。要编辑掩膜，请先将其解锁。

用 隐藏掩膜，即可看到它下方的图像。您无法在视口中选中已隐藏的掩膜，也无法移动、旋转或缩放它。但它仍会继续门控。

Selection Scope（选择范围，'）将视口中的点击限定到一个项目。将范围限定到某个掩膜，就可以对它进行操作，而不会碰到 ROI。或者将范围限定到某个 ROI，就可以操作掩膜下方的图块（第 8.5 节）。

撤销。 您可以用 Ctrl/⌘+Z 撤销对掩膜的编辑。这包括形状、关键帧、移动、设置和对齐。您无法撤销 Sync、创建或导入项目，以及删除项目。撤销不会更改已锁定的掩膜，因此请先将其解锁。

22使用 Oxford AZtec 采集 EDS 面分布图

配合 Oxford Instruments 的 EDS 探测器和 AZtec（Oxford 的 EDS 软件），Samurai 可以对选定的图块采集元素面分布图。元素面分布图显示每种化学元素位于何处。Samurai 可以在您要求时采集面分布图，也可以在运行期间每隔几个循环自动采集。这样，在切削样品块的同时，成分信息就会与电子图像一并记录下来。

22.1 开始之前

• 服务工程师必须在 Settings › Service › Enabled Modules 中开启 EDS (Oxford AZtec) 模块。之后，Imaging 选项卡中会出现 EDS (AZtec) 面板。
• 运行 Samurai 的计算机需要安装 Oxford Instruments 的 NanoAnalysis Plugin SDK。这个软件工具包让 Samurai 能够与 AZtec 通信。如果没有安装它，连接会失败，并显示 OINA SDK not found… Install Oxford Instruments NanoAnalysis Plugin SDK on this machine.
• AZtec 必须正在运行，并已打开一个项目。请在 AZtec 中设置好所需的面分布图参数（能量范围、驻留时间、分辨率……）。Samurai 只负责启动和停止采集。设置和数据都属于 AZtec。

Samurai 绝不会接管 AZtec。在 Samurai 连接期间，您仍然可以使用 AZtec 窗口。

22.2 连接

EDS (AZtec) 面板包含：

• Acquire EDS map——在当前位置采集 EDS 面分布图。
• Edit EDS schedule（编辑 EDS 计划）。
• AZtec endpoint，即 AZtec 的地址（仅在断开连接时显示）。
• 连接状态标识。
• 每个计划各有一张卡片。卡片显示图块及其采集频率，并带有 预览、 启用/禁用和 删除按钮。

1. 在断开连接的状态下，点击 。输入 AZtec 的 IP address 和 Port。默认值 127.0.0.1 和 22201 适用于运行在同一台计算机上的 AZtec。点击 Save。
2. 点击红色的 Disconnected 状态标识。它会先以黄色显示 Connecting...，然后以绿色显示 Connected。如果连接失败，会有消息说明原因。

要断开连接，请点击绿色状态标识并确认。Samurai 启动时不会自动连接 AZtec。

22.3 手动采集面分布图

1. 把 SEM 样品台移到您要采集的位置。您也可以在视口中选中该图块。这样，AZtec 会用该图块的名称来标记面分布图。
2. 点击面板标题栏中的 。

Samurai 在样品台当前所在的位置采集面分布图。它不会移动样品台。如果开启了 Imaging Addition，Samurai 会先把样品台升到成像位置。AZtec 报告面分布图完成后，它会再把样品台降下。采集进行期间，该按钮会变为一个旋转的加载图标，并带有 Cancel EDS acquisition。

在 AZtec 中，面分布图以所选图块命名，例如 12-ROI_1-A1。如果没有选中图块，AZtec 会给面分布图编号。AZtec 可能会添加一个数字，以保证名称唯一。

22.4 在运行期间计划采集面分布图

计划用于每隔 N 个循环对某个图块采集一次面分布图。

1. 打开实验后，点击 Edit EDS schedule。
2. 点击 +（Add schedule）。新的一行会复制上一行的图块和间隔。第一行默认为第一个 ROI 的第一个图块，每 10 个循环一次。
3. 选择 ROI 和 Tile，并设置 Every N cycles。要暂停某个计划而不删除它，请取消勾选 Enabled。Last run 显示最近一次采集面分布图时的循环。
4. 点击 Close。Samurai 会立即保存您的更改。

每个计划还会以卡片形式显示在面板中：

• 用于启用或禁用该计划。
• 会立即删除该计划，不会先询问您。
• Acquire EDS preview 会把样品台移到该图块，设置它的视场，并立即采集一张面分布图。在 AZtec 中，这张面分布图命名为 preview_<tile>_<n>。

运行期间，您也可以使用这些卡片。更改从下一个图块开始生效。

运行期间，每个图块成像之后，Samurai 都会检查计划。这一步在碎屑检查和亮度校正之后进行。如果该图块从未采集过面分布图，面分布图就到期需要采集。如果自上次采集以来已经过去至少 N 个循环，面分布图也会到期。面分布图到期时：

• 该图块会在视口中以蓝色脉冲显示 EDS 状态。它的卡片也会同时闪烁。
• Samurai 会在 AZtec 中以站点名 <tile>_c<cycle> 启动采集，例如 12-ROI_1-A1_c12。
• AZtec 报告面分布图完成后，运行会继续。如果这超过 120 秒，Samurai 会停止该采集并继续运行。

样品台已经位于该图块处，并处于成像高度，因此不会再有其他移动。

如果面分布图到期时 AZtec 未连接，Samurai 会暂停，并询问您要怎么做：

• Connect now：连接并继续。
• Skip this one（跳过本次）。
• Abort cycle：停止运行。

如果您没有应答，Samurai 会在五分钟后跳过这张面分布图。

当 Samurai 正忙于使用 SEM 或样品台时，EDS 按钮不可用。这包括采集预览、拍摄图块、运行循环、扫刀、快速逼近和移动样品台。把鼠标悬停在按钮上，可以查看原因。

22.5 数据的去向

面分布图归 AZtec 所有，保存在 AZtec 的项目中。Samurai 只保存计划（保存在实验中）和站点名称。站点名称把每张面分布图与它的图块和循环对应起来。

23脚本

Scripting（脚本）功能让 Samurai 在每个循环的固定时刻执行额外的工作。它可以点击显微镜自带软件中的按钮、运行 Python 程序、向其他仪器发送命令，或者等待某个信号。脚本序列是一组动作，再加上一个触发器。触发器决定这组动作何时运行。

典型用途：

• 在 Samurai 无法直接控制的显微镜软件中切换探测器或保存图像。
• 在每次切削之前或之后，启动外部相机或数据记录仪（一种记录测量数据的设备）。
• 运行一项检查（Python 脚本），并在检查失败时停止运行。
• 在另一台设备工作期间，让刀暂停在指定位置。

23.1 Scripting 面板

Scripting 面板位于 Imaging 选项卡的右侧栏。脚本序列属于仪器，而不属于某个实验，所以所有实验看到的都是同一个列表。创建或打开实验时，Samurai 会关闭所有已启用的序列。这样可以防止为某个实验设置的自动化操作在下一个实验中运行。开始之前，请打开您需要的序列。

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1. Load script from file、+ Add script sequence 和 Duplicate from existing script。
2. 一个序列，带有它的名称和触发器状态标识：Before Cut、After Cut、Knife Threshold、Tile Arrival、ROI Arrival、Acquisition Complete 或 Manual。
3. Execute now（立即执行）、 启用或禁用、 删除。
4. 展开后的动作列表。

• 要编辑一个序列，请点击它。要列出它的动作，请点击它的展开箭头。
• 已禁用的序列显示为暗色，永远不会运行。
• 会立即删除，不会先询问您。
• 序列运行时，它的卡片带有闪烁的绿色边框，正在执行的动作也会闪烁。失败的序列会闪烁红色，并有消息说明原因。
• 运行期间，标题栏按钮不可用。卡片上的按钮仍然可以使用。

保存序列时，Samurai 还会把它作为 .json 文件写入脚本文件夹。在 Windows 上，这个文件夹是 %LOCALAPPDATA%\Samurai3\scripts。Load script from file 可以读回这类文件，例如在另一台仪器上。

23.2 创建序列

点击 +。编辑器随即打开：

点击 Save。

Duplicate from existing script 是 + 旁边的下拉箭头。它会把一个序列复制为 Duplicate of …。副本处于禁用状态，您可以直接修改它。

23.3 触发器

在运行之外（例如逼近之前和之后），只有 Runs 设为 Outside acquisition 或 Always 的序列才会运行。在运行期间，设为 Outside acquisition 的序列会被跳过。具有相同触发器的序列，按您创建它们的顺序运行。

23.4 动作

预期回复与失败处理。 对于 Script、Serial 和 TCP 动作，Expected return 是您预期的回复。留空表示不检查。填写 any 表示接受任何回复，只要有回复即可。要查找某段文本，请输入这段文本。如果回复不正确或未能及时收到，由 On timeout/mismatch 决定接下来怎么做：

• Stop：序列失败。
• Continue：Samurai 记下这次失败，然后继续。
• Retry：Samurai 会重试，最多达到您设置的次数。

Test（测试）。Script、Serial 和 TCP 动作都有一个 Test 按钮。它会立即运行该动作，并显示 Test Log。日志显示回复内容，以及运行时会继续还是停止。

脚本必须是 Python 文件（.py）。脚本在它所在的文件夹中运行，它打印的内容就是回复。输出会写入 Samurai 的日志，而不是 Console 面板。

23.5 序列失败时

• 如果 Before Cut 或 After Cut 序列中的某个动作以 Stop 方式失败，运行会暂停。Before Cut 序列失败时，运行会在刀切削之前停止。排除原因后，再恢复运行。
• 设为 Continue 时，Samurai 会记录这次失败，并显示一条消息。运行会继续。
• 对于其他触发器，失败会提前结束该序列。运行会继续。

24使用 AI 智能体

AI 智能体可以监视 Samurai，并在您设定的范围内操作它。AI 智能体是一种编程助手，例如 Claude Code、Cursor 或 Codex。它可以运行在这台计算机上，也可以运行在另一台计算机上。Samurai 通过 MCP（Model Context Protocol，模型上下文协议，一种让 AI 智能体使用工具的标准方式）向智能体提供一组工具。一种典型用法是值守智能体。它每隔几分钟检查一次长时间的运行，并查看最新的图像。如果出现问题，它会停止运行或通知您。

Samurai 内部不运行任何 AI 模型。智能体是一个独立的程序，需要您自行安装并付费。Samurai 只负责响应它的请求。

24.1 连接智能体

Connect an AI agent（连接 AI 智能体）按钮位于底栏中，在每个选项卡上都有。

1. 点击 Connect an AI agent。
2. 勾选 Enable MCP server（启用 MCP 服务器）。Port（端口）为 8765，除非您更改它。底栏中的状态标识此时显示为带绿点的 MCP。
3. 在 Client（客户端）中选择您使用的程序。面板会显示设置该程序所需的确切命令行。例如，对于 Claude Code，面板会显示一条 claude mcp add … 命令。点击某一行旁边的复制按钮，然后按照面板的说明，把它粘贴到相应的位置。
4. 启动您的智能体，并让它连接到 Samurai。

服务器只接受来自这台计算机的连接。Samurai 每次启动时，都会生成一个新的配对令牌。它是您所复制的地址中包含的一段保密代码。重启之后，请把新的命令行重新复制到您的智能体中。位于另一台计算机上的智能体通过 SSH 隧道（两台计算机之间的一条安全连接）进行连接。Keep watching 中提供了相应的命令。

Agent activity（智能体活动）列出智能体做过的操作，最新的排在最前。控制台也会记录每一个智能体请求和每一项决定。

24.2 权限

面板中的 Agent permissions（智能体权限）决定智能体可以做什么。这里有两行设置。

Imaging & Approach：一种模式同时适用于这两个选项卡。

Studio：Ask every time（每次询问，默认）或 Always allow（始终允许）。选择 Ask every time 时，对 Studio 项目的每项更改都会先询问您。读取项目从不询问。

有些操作在任何模式下都永远不会开放给智能体。它们是：固件更新、刀具保护、虚拟（dummy）模式和服务模式，以及强制清除。此外还包括：删除实验、原始串口通信和脚本、样品台限位、切削窗口，以及在用户界面中点击。

审批对话框

当智能体请求需要您批准的操作时，无论您在哪个选项卡上，都会出现一个对话框。它的标题是 Agent requests an Imaging hardware action（智能体请求执行一项 Imaging 硬件操作），或 …change（……更改）。对话框会显示智能体使用了哪个工具、它想做什么以及原因。硬件操作以琥珀色显示。

• Allow once 执行这一个请求。
• Deny 拒绝该请求。在本次会话的剩余时间里，相同的请求都会被拒绝。关闭对话框也等于拒绝。
• 如果您在 120 秒内没有回应，该请求不会被执行。

对于 Studio，对话框还提供 Always allow。选择它会把 Studio 一行切换为 Always allow。

24.3 智能体能做什么

有些步骤应当由您亲自完成：连接设备、创建您真正要运行的实验、绘制 ROI 和生成循环。如果智能体在这些步骤中发现了问题，它会改为向控制台报告。

24.4 让智能体持续监视运行

聊天窗口无法让智能体连续工作好几天。要可靠地监视长时间的运行，请使用定时检查。每隔几分钟，计算机的任务计划程序就会启动智能体，进行一次简短的检查。每次检查都会读取 Samurai 的 monitoring brief（监视简报），它会告诉智能体要检查什么。智能体会补看新的事件和图像，写下笔记，并报告任何令人担忧的情况。然后它就会退出。

打开面板中的 Keep watching（持续监视）。其中有适用于您的客户端的现成命令行：

• One pass, headless：单次检查，无需聊天窗口即可运行。
• Every 5 min (scheduler)：一条用于 Windows 任务计划程序的命令行，或用于 macOS 和 Linux 上 cron 的命令行。
• From another machine (SSH tunnel first)：适用于另一台计算机上的智能体。

运行期间，状态标识会显示智能体是否仍在监视：

• 如果智能体 3 分钟没有任何调用，状态标识会以琥珀色显示 agent quiet N min。
• 10 分钟后，它会以红色显示 agent silent N min，并显示消息 The AI agent has stopped watching the run（AI 智能体已停止监视运行）。

Samurai 无法自行重启智能体。请检查智能体的任务计划程序。

25Samurai Studio

Samurai Studio 是您处理图像的地方，在采集期间或采集之后都可以使用。您可以对齐图像，并把图块拼接成一幅图像。您可以清理和增强图像，还可以分割结构（标出细胞等组成部分）。您还可以测量图像、以 3D 方式查看图像，并将其导出。Studio 在 Samurai 内部运行，有自己的选项卡。它绝不会更改采集到的数据。您所做的一切都保存在 Studio 项目中。

25.1 启用 Studio

Studio 是一个可选模块。启用方法如下：

1. 点击底栏中的 齿轮图标。打开 Service，然后打开 Service Mode（服务模式）。这一步需要密码。
2. 打开 Enabled Modules（已启用的模块），然后打开 Studio。

窗口顶部的选项卡切换器中会出现一个 Studio 按钮（）。如果您在 Studio 打开时关闭该模块，Samurai 会带您回到 Approach 选项卡。

25.2 工作区

• 要调整侧边栏的宽度，请拖动它的边框（240–420 px）。要折叠侧边栏，请点击它底角的箭头按钮。窗口较窄时，侧边栏会自动折叠。
• 未选中任何内容时，Workbench 会显示 Select an image to see details（选择一幅图像以查看详细信息）。要查看某幅图像的工具，请在 Explorer 或视口中选中该图像。
• 在 3D 模式下，左侧边栏会隐藏，Workbench 会显示 3D 视图的控件（第 31 章“3D 视图与导出”）。

状态提示条。 视口顶部有一个圆角标签，它会告诉您 Studio 正在做什么：

底栏。 耗时较长的任务会在底栏左侧显示进度，例如 Importing — packaging… 3/12。 Search (Ctrl+K) 用于打开 Spotlight。Spotlight 会随着您的输入，查找 Studio 中的任何内容（第 32 章“Studio 中的 Spotlight 与智能体”）。

25.3 项目

Studio 项目是一个文件夹。其中包含一个数据库文件 project.sqlite，以及 Studio 写入的图像。在打开项目之前，您无法导入任何内容。

新建项目

1. 在 Project 面板中，点击 +（New Studio project）。
2. 输入 Project Name（项目名称）。点击 （Select project folder），选择要在哪里创建项目。Studio 会把项目创建为一个以项目名称命名的子文件夹。
3. 点击 ✓（Create project）。

如果该文件夹中已经有项目，Studio 会拒绝在这里创建。请改为打开那个项目。

打开项目。 点击 （Load Studio project）。选择项目文件夹或其中的 project.sqlite。随后面板会显示项目的名称和路径。

重新打开。 Samurai 再次启动时，Studio 会重新打开您之前打开的项目。它会显示 Reopened Studio project "…".（已重新打开 Studio 项目“……”）。

保存。 没有 Save 按钮。每次更改后大约一秒，Studio 就会保存项目。如果保存失败，Project 面板会显示 Save failed（保存失败）和 Retry（重试）。如果连续两次保存失败，Studio 不会开始新的工作，直到项目能够再次保存为止。

恢复。 打开项目时，Studio 会清理崩溃留下的问题。它会完成在应用过程中被中断的操作。它会保留已经完整写入磁盘的结果，并删除写了一半的残留文件。如果数据库已损坏，Studio 会自动重建它。损坏的文件会以 project.sqlite.corrupt-… 的名称保留在它旁边。

项目文件夹中有什么

流式接入的实验不会被复制。Studio 直接在原位置读取它，也就是实验的 acquisition.zarr 中，并且绝不会向其中写入（第 26.1 节）。

25.4 拖动调节字段与撤销

在 Studio 中，您可以在拖动调节字段中编辑数值，方法与 Imaging 选项卡中相同：

• 向左或向右拖动字段的图标或标签，即可更改数值。按住 Shift 时，步长会精细十倍。没有图标的字段只能通过输入来修改。
• 点击数值即可输入新的数值。按 Enter 或点击别处即可应用。按 Esc 取消。

撤销与重做。 Ctrl/⌘+Z 撤销。Ctrl/⌘+Shift+Z 或 Ctrl/⌘+Y 重做。视口工具栏右端的按钮也有同样的作用。Studio 最多保留 50 步。在三分之一秒内所做的更改算作一步。撤销涵盖的是文档本身：位置、名称、帧顺序、可见性和标注。

处理操作不能用这种方式撤销。每个操作都会生成一个新的版本。要返回，您需要检出较早的版本，使它成为当前活动的版本。当没有其他可撤销的内容时，Ctrl/⌘+Z 正是这样做的（第 28.3 节）。当有操作处于打开或运行状态时，以及图像正在加载时，撤销不可用。

26将数据导入 Studio

Studio 以图像栈为处理对象。图像栈是由帧组成的有序列表，每一帧包含一幅或多幅图像。图像栈可以来自 Samurai 实验，在采集过程中实时流式接入。它也可以来自图像文件。

26.1 流式接入实验

要把 Samurai 自己的数据导入 Studio，请将实验流式接入项目。整个实验会成为一个图像栈，每个循环一帧（Cycle 1、Cycle 2……）。每一帧中，每个 ROI 各有一幅图像（ROI_1 · Cycle 1……），每幅图像都位于它自己的样品台位置。不会复制任何数据。Studio 直接在原位置读取实验的图像存储（保存实验图像的文件）。它绝不会向其中写入。

1. 为该实验打开或新建一个 Studio 项目。
2. 在 Imaging 选项卡中打开该实验。
3. 在 Studio 中，打开 Explorer 标题栏中的 Stream experiment to project（将实验流式接入项目）。图标会变为蓝色。

您也可以点击 Import folder（导入文件夹），然后选择实验文件夹。Studio 会识别出它，并立即开始流式接入。如果您选择的是实验内部的某个文件夹，导入对话框会显示 This folder is part of a Samurai acquisition.（此文件夹属于一次 Samurai 采集。）然后它会提供 Stream full experiment（流式接入整个实验）。

运行继续进行期间，新的循环会作为新帧出现。Studio 每隔几秒检查一次。运行中途添加的 ROI 会补齐它的各个循环。仍在写入的图像会在写完后刷新。帧在您第一次查看时才会加载。在此之前，它的图标是一个灰色圆点。

• 关闭流式接入即可暂停。再次打开即可补上进度。不会丢失或重复任何数据。
• 如果您在项目中删除了某个循环帧，它就不会再出现，即使之后又有该循环的 ROI 到来。
• 第一次流式接入空项目时，Studio 会根据实验的切片厚度设置 Delta Z（切片之间的间距）。
• 如果实验文件夹被移动或消失，Explorer 会显示 Stream unavailable…（流式接入不可用……），并不断尝试访问它。尚未加载的帧要等文件夹恢复后才能加载。

26.2 导入图像文件

导入按钮位于 Explorer 标题栏中。打开项目后即可使用它们。

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1. + New frame：添加一个空帧。
2. Import image file(s)。
3. Import folder。
4. Stream experiment to project。
5. 一个图像栈：显示它的版本代号、名称和帧数。
6. 已展开图像栈中的各帧。
7. 当前帧的内容。

单个文件。 点击 ，然后选择一个 TIFF、PNG、JPEG、WebP 或 BMP 文件。您也可以将文件拖放到 Studio 选项卡上（Drop images to import，拖放图像以导入）。如果您在没有打开项目时拖放文件，Studio 会先要求您新建一个项目。

• 多页 TIFF 会成为一个独立的图像栈，以文件名命名，每页一帧。
• 单幅图像会被添加到活动图像栈的当前帧中。如果该帧中已有图像，新图像会作为叠加层添加在上面。如果没有活动图像栈，这幅图像会成为一个独立的条目。

多个文件或文件夹。 如果您选择了多个文件，会打开一个选择对话框。使用 Import folder 时也会打开这个对话框，它还会搜索子文件夹。

列表显示将要导入的内容。Import 会按所显示的顺序生成一个图像栈，并以文件夹命名。多页文件的每一页都会成为一个独立的条目。

勾选 Import as mosaic tiles 后，Load tile positions…（加载图块位置）会从一个文件中读取图块位置。这个文件可以是文本文件（路径、x、y，以及可选的 z）、Fiji 的 TileConfiguration.txt 或 TrakEM2 项目。还要设置 Pixel size（像素尺寸），并指定坐标表示的是 Top-left corner（左上角）还是 Tile center（图块中心）。如果布局出现镜像，请使用 Swap X/Y、Invert X 或 Invert Y。

会复制哪些内容。 Studio 会把导入的文件转换后存入项目（assets/stacks）。这样，即使原始文件被移动，项目也能继续正常使用。请预留与数据大小大致相当的可用磁盘空间。由 Samurai 导出的文件会带回它们的元数据，也就是与每幅图像一起保存的信息。其中包括位置、像素尺寸、显示设置、标注、帧名称和分类器类别。没有元数据的文件，像素尺寸设为 10 nm，位置设为 0, 0。它们会被标记为未校准。

26.3 校准位置和像素尺寸

距离、比例尺和 3D 视图都需要正确的像素尺寸。图像未校准时，Properties 中像素尺寸的标签会变为琥珀色。

1. 选中图像。在 Properties 分区中，点击 Edit properties（编辑属性）。
2. 点击 Pixel size 的数值，然后输入尺寸。单位可以是 nm、µm 或 mm。点击单位即可切换。
3. 调整 Position（位置）的 X 和 Y。您可以直接输入数值，拖动 X / Y 标签，或在视口中拖动图像。
4. 点击 ✓ Apply changes（应用更改）。✕ 会放弃这些更改。

像素尺寸会应用于图像栈中的每一幅图像。对于流式接入的图像栈，就是每个 ROI。位置只应用于所选的图像。这些编辑不会创建新版本。Version 面板中该版本所在的行会显示 · calibrated（已校准）。更改像素尺寸改变的是物理比例，而不是像素数量。如需重新采样（改变像素数量），请使用 Adjust › Resize。选中多幅图像时，Properties 会显示它们的数值，但您不能在那里编辑。数值不同之处会显示 Mixed（混合）。

Crop（裁剪）工具也位于编辑模式中（第 27.4 节）。请把裁剪作为单独的一步来应用，在校准之前或之后都可以。

26.4 Explorer

Explorer 列出项目中的图像栈。确切地说，它列出的是您正在查看的版本：

• 处于检出状态的版本（即当前活动的版本）。
• 您选中的任何版本。
• 您在 Version 面板中用眼睛图标设为保持显示的任何版本（第 28 章“处理与版本”）。

要显示某个图像栈的各帧，请点击它的展开箭头。

帧状态图标

帧所在的行还会显示一个摘要，例如 2 ROIs、3 tiles 或 1 image + 1 overlay。绿色铅笔图标表示该帧有绘制的分类器标签。列表下方的当前帧内容列出该帧的图像和标注。将指针悬停在某一项上，即可看到 居中、 显示/隐藏和 删除。