蔡司扫描电子显微镜EBSD技术的原理、采集及分辨率

发布时间：2023-11-17 09:13
作者：AMEYA360
来源：网络
阅读量：1781

　　EBSD技术是一种常用的材料显微技术，全称电子背散射衍射。它通过测量反射电子的角度和相位差来确定样品的晶体结构和晶粒取向等特征。与传统的扫描电镜技术相比，EBSD技术具有更高的空间分辨率，可以获得亚微米级的晶体学数据。

　　EBSD技术的主要特点是在保留扫描电子显微镜常规特征的同时，利用电子回旋衍射效应对反射电子进行衍射分析，以获得晶体学信息。该技术不仅可以提供样品的晶体结构和晶粒取向等信息，而且可以同时获得晶粒尺寸和形貌等重要参数。因此，在材料科学领域，EBSD技术已成为不可或缺的工具，被广泛应用于材料结构和性能的研究。

　　电子背散射衍射花样(EBSD)

　　在扫描电子显微镜(SEM)中，电子束入射到样品上时，与样品的相互作用会产生多种效应。其中之一是电子在规则排列的晶格面上的衍射。所有晶面上的衍射构成了所谓的“衍射图样”，它可以被认为是晶体中原子平面之间的角度关系图。

　　衍射花样包含了晶系(如立方、六方等)的对称性信息。此外，晶面和晶带轴之间的夹角与晶系类型和晶体的晶格参数有直接对应关系。这些数据可用于通过EBSD技术对晶相进行鉴定。对于一个已知的晶相，衍射图样的取向直接对应于晶体的取向。

　　EBSD系统组成

　　为了实现EBSD技术，我们需要一套系统设备，其基本要求包括扫描电子显微镜和EBSD系统。

　　该系统设备的核心是扫描电子显微镜，它产生高能电子束并将其聚焦于样品表面。EBSD系统的硬件部分通常由一个敏感的CCD摄像机和一个图像处理系统组成。CCD相机用于捕获扫描电子显微镜产生的反射电子图像。图像处理系统用于对图像进行模式平均和背景相减，提取清晰的衍射图样。

　　通过该系统和设备，EBSD技术可以获得精确的衍射图样数据，进而分析晶体的结构和取向。这为材料研究提供了重要的工具和手段。

　　在扫描电子显微镜中，获得电子背散射衍射图样的基本操作非常简单。为了增强背散射(即衍射)信号，样品相对于入射电子束以较大的角度倾斜。通过这种方式，EBSP信号被充分增强以被荧光屏拾取。该显示屏与CCD摄像机相连，可直接在显示屏上观察EBSP，也可将图像放大并存储后在显示屏上观察。。软件程序以最小的输入量，就可以对图形进行校准，从而获得晶体学信息。目前，最快的EBSD系统每秒可测量700~900个点。

　　现代的EBSD系统和探针可以同时安装在扫描电子显微镜上。这意味着在快速获得样品取向信息的同时，还可以进行成分分析。这使得研究人员能够在同一台设备上获得更全面的样品表征数据。

　　蔡司扫描电子显微镜EVO系列

　　作为高性能的扫描电子显微镜，蔡司扫描电镜EVO系列可为显微镜专家和新用户带来直观目易操作的使用体验。凭借丰富的选性，EVO可根据您的需求量身定制，无论是在生命科学、材料科学，抑或是在日常工业质量保证和失效分析领域。

　　当您配置多功能解决方案用于显微镜中心或工业质量保证实验室时，不同规格的样品室和样品台选件可满足您的各类应用需求，即使是对于用扫描电子显微镜难以处理的大型工业部件和样品，它也同样能够满足您的需求。

　　选用可提供更高电子束亮度以增强图像分辨率和降低噪声的成熟技术六硼化澜(aB)电子枪，让扫描电子显微镜在最大图像质量下发挥出色的检测性能。

　　借助可变压力操作模式，让您体验EVO对非导电样品出色的成像和分析安装多种分析探测器的设计，EVO可协助您完成要求严苛的显微分析应用。

　　EVO系列将高性能的扫描电镜和直观的、友好的用户界面体验结合在一起同时能够吸引经验丰富的用户以及新用户。无论是在生命科学材料科学或例行的工业质量保证和失效分析领域，凭借广泛的可选配置EVO都可以根据您的要求量身定制

蔡司扫描电子显微镜EBSD技术的原理、采集及分辨率

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　　ZEISS INSPECT Optical 3D是蔡司旗下一款强大的三维测量数据检测和评估软件，原名GOM Inspect。这款软件在光学测量领域具有广泛的应用，并且已经成为行业标准。　　ZEISS INSPECT Optical 3D的功能十分全面，它可以执行从简单到复杂的各种检测任务。例如，捕捉待测零件的数据，进行网格处理，导入CAD模型，进行GD&T(几何尺寸和公差)计算，以及进行趋势分析和数字装配等。无论使用哪种光学测量系统采集数据，ZEISS INSPECT Optical 3D都能轻松应对，提供精确可靠的测量结果。　　ZEISS INSPECT Optical 3D的设计不受任何系统限制，可独立于蔡司的设备运行，用户能够更加灵活地选择适合自己的测量系统。软件还提供了丰富的在线帮助功能和最新的计量技术新闻，用户在使用过程中可以更加便捷地获取所需的信息和支持。　　亮点功能　　仿真渲染　　ZEISS INSPECT Optical 3D可以自动检测光源，获得正确的阴影效果。利用ZEISS INSPECT Optical 3D 对零件进行虚拟装配，并通过渲染技术仿真零件的材质和光源，可实现在逼真虚拟环境下的零件检测。　　基于曲线的检测　　ZEISS INSPECT Optical 3D集合了以点为基础的检测和以面为基础的检测。基于全局数字化数据，可构造各种曲线并可视化显示各项特征，比如摄取边缘曲线、分析半径和特征线，以及创建样条曲线等。另外，基于曲线的检测还可分析齐平和缝隙。　　基于软件的运动补偿　　软件可有效消除可能会导致测量结果出错的任何零部件移动，由此加快了测量速度和结果输出。　　虚拟计量室(VMR)　　虚拟计量室(VMR)是所有光学测量机的中央控制和测量规划软件，可以模拟现实状况。用户能够执行自动化测量程序，预先分析所有机器人的运行路线，以防碰撞并采用尽可能高效的运行路线。　　虚拟装夹　　通过虚拟装夹功能，用户可以在没有任何夹具的情况下测量零件的夹紧状态，提高工作效率并节省成本。软件可计算零部件夹紧状态，无需设计和打造夹具。　　自动曲面创建　　软件支持自动曲面创建，轻松将扫描数据转换为高精度的CAD模型，用于后续其他需要CAD数据的流程，如模拟。CAD亦可导出为STEP格式文件。　　行业及应用　　ZEISS INSPECT Optical 3D软件在各个领域都有广泛应用。作为一款强大的三维测量数据检测和评估工具，它能够帮助用户精确获取和分析物体的三维数据，从而满足各种测量和质量控制的需求。　　首先，ZEISS INSPECT Optical 3D软件在制造业中扮演着重要角色。在制造业的生产线上，对产品的尺寸精度、形状公差等要求非常高。通过使用ZEISS INSPECT Optical 3D软件，制造商可以准确测量产品的三维数据，并与CAD模型进行对比，确保产品符合设计要求。同时，软件还支持自动化检测流程，提高了检测效率，降低了人为误差，有助于制造商提高产品质量和生产效率。　　其次，ZEISS INSPECT Optical 3D软件在科研领域也有广泛的应用。在材料研究、生物医学、航空航天等领域，需要对物体的微观结构、形貌特征等进行精确测量和分析。ZEISS INSPECT Optical 3D软件能够捕捉到物体的细微变化，提供高分辨率的三维数据，帮助科研人员揭示物体的内在特性和规律，推动科学研究的进展。　　此外，ZEISS INSPECT Optical 3D软件还在逆向工程、质量检测、文物修复等领域发挥着重要作用。在逆向工程中，软件可以通过测量实物得到三维数据，进而生成CAD模型，为产品设计和制造提供依据。在质量检测中，软件可以帮助检测人员快速发现产品存在的缺陷和问题，及时进行改进。在文物修复中，软件可以辅助修复人员获取文物的精确三维数据，为修复工作提供重要参考。　　综上所述，ZEISS INSPECT Optical 3D软件具有广泛的应用场景和用途，它能够帮助用户准确获取和分析三维数据，提高产品质量和生产效率，推动科研进展，为各个领域的发展提供有力支持。无论是制造业、科研领域还是其他行业，都可以通过使用该软件来实现对物体三维数据的精确测量和评估。
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