Система дифракции обратно рассеянных электронов (EBSD) представляет собой специализированный модуль для сканирующих электронных микроскопов, предназначенный для получения данных о кристаллографической ориентации, фазовом составе и текстуре материалов. Метод основан на анализе дифракционных картин, возникающих при взаимодействии электронного пучка с поверхностными слоями образца. По конфигурации полученных паттернов определяется ориентация зёрен, степень деформации, наличие субструктур и особенности межзеренных границ.
Современные EBSD-детекторы, такие как C-Nano, оснащены высокоскоростной CMOS-камерой с низким уровнем шума и обеспечивают регистрацию до 400 кадров в секунду, что позволяет выполнять крупноформатное картирование в промышленной и научной среде. Высокая чувствительность позволяет работать при токах от 100 пА и ускоряющих напряжениях от 5 кВ, что особенно важно для анализа чувствительных и мелкозернистых материалов.
Программное обеспечение AZtec обеспечивает полную интеграцию данных EBSD и EDS, что упрощает одновременное определение фазы и химического состава. Возможность построения ориентационных карт, карт границ зёрен, фазовых диаграмм и распределений локальных напряжений делает EBSD ключевым инструментом в материаловедении, металлургии, электронике и исследовательских работах, связанных с оценкой процессов рекристаллизации, коррозии, разрушения и фазовых превращений.
Описание
Система дифракции обратно рассеянных электронов (EBSD)
Система EBSD (Electron Backscatter Diffraction) предназначена для кристаллографического анализа в составе сканирующего электронного микроскопа. Принцип работы основан на регистрации дифракционных картин обратно отражённых электронов, формируемых вблизи поверхности образца при его облучении электронным пучком. По геометрии и интенсивности дифракционных полос рассчитываются ориентация зёрен, текстура, границы фаз, параметры деформации и другие характеристики кристаллической решётки.
Применение EBSD существенно расширяет аналитические возможности СЭМ, позволяя напрямую связывать микроструктуру с функциональными свойствами материала. Метод востребован в научно-исследовательских работах при изучении процессов рекристаллизации, фазовых превращений, роста зёрен, а также в промышленной практике для входного и выходного контроля качества металлических, керамических и полупроводниковых изделий. Для комплектации СЭМ KYKY предлагаются EBSD-детекторы серии C-Nano производства Oxford Instruments, характеризующиеся высокой скоростью съёмки и стабильной геометрией регистрации.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| CMOS-камера | высокоскоростная, низкий шум; разрешение 1244×1024; скорость до 400 pps |
| Минимальный рабочий ток пучка | 100 пА |
| Минимальное ускоряющее напряжение | 5 кВ |
| Точность определения ориентации | лучше 0,05° |
| Разрешение дифракционного шаблона | 312×256 пикселей на максимальной скорости регистрации |
| Генератор сканирования | встроенный |
| Программное обеспечение | пакет AZtec для совместной работы и интеграции каналов EDS/EBSD |
В практической работе EBSD используется как в точечных измерениях, так и в режиме картирования: детектор последовательно фиксирует дифракционные картины в узлах сетки сканирования, после чего ПО формирует ориентационные карты, карты фаз, распределения углов разориентации и статистику по зеренной структуре. Это даёт возможность количественно оценивать свойства материала, недоступные при обычной топографической визуализации в СЭМ.