第14章哈工大第三版材料分析测试周玉.ppt

* 第四节 电子背散射衍射技术原理及花样标定 一、电子背散射衍射技术原理 电子背散射衍射花样由宽度不等、纵横交错的多条菊池 带组成。菊池带的交点称为菊池极，相交于同一菊池极的菊 池带对应的晶面构成一个晶带，菊池极所代表的方向为此晶 带各晶面的共有方向，即晶带轴 菊池带宽度w 与相应衍射晶面间距d 的关系为 w = R? (14-20) ? = 2dsin? (14-21) 式中， R为荧光屏上菊池带与样品上电子束入射点之间的距 离； ? 为入射电子束的波长， 因在样品表层几十纳米的范围 内大部分非弹性散射电子的波长变化非常小 * 第四节 电子背散射衍射技术原理及花样标定 二、衍射花样标定原理 将菊池花样通过Hough变换， 根据菊池带的位置， 与标 准花样对比标定个菊池极指数， 以上过程由计算机自动进行 如图14-22，由原点向直线作垂线，交点坐标为(x, y)，若垂线 长为?，其与x 轴间夹角? ，则有如下关系 ? = x cos? + y sin? (14-22) 图14-22 Hough变换原理 * 第四节 电子背散射衍射技术原理及花样标定 二、衍射花样标定原理 如图14-23所示， Hough变换可将图像空间的直线变换为 Hough空间的点。直线上A、B、C、D四点，对应4条Hough 正弦曲线， 这4条Hough正弦曲线的交点( ? ,? )，即为该直线 对应于Hough空间点的位置 图14-23 Hough变换的线与点的转换 * 第四节 电子背散射衍射技术原理及花样标定 二、衍射花样标定原理 图14-24所示为Hough变换模拟示意图。通过Hough变换 后，菊池带形成类似蝴蝶结的一个点 Hough变换的基本原理在于利用点与线的对偶性，将原始图 像空间的曲线变换为参数空间的点 图14-24 Hough变换模拟示意图 * 第四节 电子背散射衍射技术原理及花样标定 二、衍射花样标定原理 图14-25所示为花样自动标定时的Hough变换图像 图14-25 Hough变换实例 * 第五节 电子背散射衍射技术成像及分析 一、相机操作 开启相机控制窗口， 根据分析需要，合理 选择和设定相机参数 在满足花样清晰度的 前提下，尽可能缩短 花样采集时间，以提 高扫描速度 2?2 4?4 8?8 相机参数选择及对花样质量的影响 * 第五节 电子背散射衍射技术成像及分析 一、相机操作 调节增益或曝光时间使信号水平为最佳状态，见图14-29 确定信号水平后，再进行背底扣出， 以改善花样的衬度和清晰度，从而提 高花样标定成功率，背底扣出前后的 菊池花样见图14-30 图14-30 背底扣出前后的衍射花样 欠饱和 过饱和 最佳 背底扣除前 背底扣除后 图14-29 各种信号水平状态 * 第五节 电子背散射衍射技术成像及分析 二、菊池带采集 首先采集一幅SEM图像；选定感兴趣的区域，在图像上 任取一点，预览EBSD花样，如图14-32所示 图14-32 Interactive界面及花样预览 * 第五节 电子背散射衍射技术成像及分析 二、菊池带采集 在数据库中选择待分析的物相，以提供花样标定所需的 相关晶体学信息，图14-34所示为Ni的数据库 根据晶粒尺寸，选择合适的扫描步长和扫描区域，开始逐点 采集EBSD花样，计算机程序同步自动标定 图14-34 Ni的数据库 * 第五节 电子背散射