超高速低电压EBSD成为新常态

电子背散射衍射(EBSD)已成为一种广泛应用于SEM中的技术,用于定量分析块体样品的微观结构和晶体织构。采集速度和灵敏度是决定EBSD系统性能的两个重要参数。这两个参数不仅对于提高工作效率至关重要,同时对于提升数据质量与完整性也具有关键作用,例如,可以提高标定率,同时减少束流不稳定性的影响。

基于直接电子探测(DED)技术的EBSD探测器在信号效率方面显著优于使用磷屏和光电转换技术的探测器,然而迄今为止,其在采集速度方面的表现仍不尽如人意。

Bruker的 eWARP 探测器是一款开创性的 EBSD 探测器,将直接电子探测(DED)技术与 CMOS 技术相结合,突破了探测器灵敏度与 EBSD 分析速度的极限。eWARP 能够在较低的加速电压和束流条件下,以高达每秒 14,400 帧的速度采集 EBSD数据。

在本应用案例中,使用 10 kV 加速电压和 12 nA 束流电流,仅用 18 秒便完成了双相不锈钢样品的EBSD 数据采集。在此期间,每秒标定的花样数量超过 14,400 个。即使未对结果进行任何降噪处理,解析率率仍高达 98.5% 。分析区域共检测到 1,525 个晶粒,平均等效直径为 33 μm,晶粒识别依据 ASTM E2627 标准进行。该双相不锈钢样品由等比例的铁素体和奥氏体组成,其中铁素体晶粒显示出明显的塑性变形特征,而大多数奥氏体晶粒则已完全再结晶。

先进的 eWARP 探测器采用直接电子探测技术,提供迄今为止更快的 EBSD 采集速度
图 1:双相钢样品的物相图
图 2:双相钢样品的反极图 (IPF) 图及图例
图3:晶粒分布直方图
图4:晶粒平均取向差(GAM)图
图 5:铁素体相的 GAM 图子集
图 6:奥氏体相的 GAM 图子集
图 7:取向差直方图