一文帶您了解掃描電子顯微鏡EBSD技術(shù)的原理、采集及分辨率

EBSD技術(shù)是一種常用的材料顯微技術(shù)，全稱電子背散射衍射。它通過測量反射電子的角度和相位差來確定樣品的晶體結(jié)構(gòu)和晶粒取向等特征。與傳統(tǒng)的掃描電鏡技術(shù)相比，EBSD技術(shù)具有更高的空間分辨率，可以獲得亞微米級的晶體學數(shù)據(jù)。

EBSD技術(shù)的主要特點是在保留掃描電子顯微鏡常規(guī)特征的同時，利用電子回旋衍射效應對反射電子進行衍射分析，以獲得晶體學信息。該技術(shù)不僅可以提供樣品的晶體結(jié)構(gòu)和晶粒取向等信息，而且可以同時獲得晶粒尺寸和形貌等重要參數(shù)。因此，在材料科學領(lǐng)域，EBSD技術(shù)已成為不可或缺的工具，被廣泛應用于材料結(jié)構(gòu)和性能的研究。

電子背散射衍射花樣(EBSD)

在掃描電子顯微鏡(SEM)中，電子束入射到樣品上時，與樣品的相互作用會產(chǎn)生多種效應。其中之一是電子在規(guī)則排列的晶格面上的衍射。所有晶面上的衍射構(gòu)成了所謂的“衍射圖樣”，它可以被認為是晶體中原子平面之間的角度關(guān)系圖。

衍射花樣包含了晶系(如立方、六方等)的對稱性信息。此外，晶面和晶帶軸之間的夾角與晶系類型和晶體的晶格參數(shù)有直接對應關(guān)系。這些數(shù)據(jù)可用于通過EBSD技術(shù)對晶相進行鑒定。對于一個已知的晶相，衍射圖樣的取向直接對應于晶體的取向。

EBSD系統(tǒng)組成

為了實現(xiàn)EBSD技術(shù)，我們需要一套系統(tǒng)設(shè)備，其基本要求包括掃描電子顯微鏡和EBSD系統(tǒng)。

該系統(tǒng)設(shè)備的核心是掃描電子顯微鏡，它產(chǎn)生高能電子束并將其聚焦于樣品表面。EBSD系統(tǒng)的硬件部分通常由一個敏感的CCD攝像機和一個圖像處理系統(tǒng)組成。CCD相機用于捕獲掃描電子顯微鏡產(chǎn)生的反射電子圖像。圖像處理系統(tǒng)用于對圖像進行模式平均和背景相減，提取清晰的衍射圖樣。

通過該系統(tǒng)和設(shè)備，EBSD技術(shù)可以獲得精確的衍射圖樣數(shù)據(jù)，進而分析晶體的結(jié)構(gòu)和取向。這為材料研究提供了重要的工具和手段。

在掃描電子顯微鏡中，獲得電子背散射衍射圖樣的基本操作非常簡單。為了增強背散射(即衍射)信號，樣品相對于入射電子束以較大的角度傾斜。通過這種方式，EBSP信號被充分增強以被熒光屏拾取。該顯示屏與CCD攝像機相連，可直接在顯示屏上觀察EBSP，也可將圖像放大并存儲后在顯示屏上觀察。。軟件程序以最小的輸入量，就可以對圖形進行校準，從而獲得晶體學信息。目前，最快的EBSD系統(tǒng)每秒可測量700~900個點。

現(xiàn)代的EBSD系統(tǒng)和探針可以同時安裝在掃描電子顯微鏡上。這意味著在快速獲得樣品取向信息的同時，還可以進行成分分析。這使得研究人員能夠在同一臺設(shè)備上獲得更全面的樣品表征數(shù)據(jù)。

蔡司掃描電子顯微鏡EVO系列

作為高性能的掃描電子顯微鏡，蔡司掃描電鏡EVO系列可為顯微鏡專家和新用戶帶來直觀目易操作的使用體驗。憑借豐富的選性，EVO可根據(jù)您的需求量身定制，無論是在生命科學、材料科學，抑或是在日常工業(yè)質(zhì)量保證和失效分析領(lǐng)域。

當您配置多功能解決方案用于顯微鏡中心或工業(yè)質(zhì)量保證實驗室時，不同規(guī)格的樣品室和樣品臺選件可滿足您的各類應用需求，即使是對于用掃描電子顯微鏡難以處理的大型工業(yè)部件和樣品，它也同樣能夠滿足您的需求。

選用可提供更高電子束亮度以增強圖像分辨率和降低噪聲的成熟技術(shù)六硼化瀾(aB)電子槍，讓掃描電子顯微鏡在最大圖像質(zhì)量下發(fā)揮出色的檢測性能。

借助可變壓力操作模式，讓您體驗EVO對非導電樣品出色的成像和分析安裝多種分析探測器的設(shè)計，EVO可協(xié)助您完成要求嚴苛的顯微分析應用。

EVO系列將高性能的掃描電鏡和直觀的、友好的用戶界面體驗結(jié)合在一起同時能夠吸引經(jīng)驗豐富的用戶以及新用戶。無論是在生命科學材料科學或例行的工業(yè)質(zhì)量保證和失效分析領(lǐng)域，憑借廣泛的可選配置EVO都可以根據(jù)您的要求量身定制