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FIB小知识——快速方便的3D EBSD
作者:广州高测仪器有限公司    发布于:2015-07-03 09:48:55    文字:【】【】【
摘要:EBSD技术是近年来发展比较迅速的一项材料微观表征技术,越来越受到材料研究工作者的青睐。随着FIB-SEM的普及,3D EBSD技术也逐步进入材料学者的视野,但是由于以前在设计上没有认真的考虑3D EBSD使用的方便性,使得这一技术迟迟没有得到发展。

    EBSD技术是近年来发展比较迅速的一项材料微观表征技术,越来越受到材料研究工作者的青睐。随着FIB-SEM的普及,3D EBSD技术也逐步进入材料学者的视野,但是由于以前在设计上没有认真的考虑3D EBSD使用的方便性,使得这一技术迟迟没有得到发展。

   

EBSD,即电子背散射衍射技术,是利用SEM快速测定样品表面的微区晶体取向,并可以根据微区晶体取向的信息来表征材料的微观结构:例如晶粒尺寸,相分布,织构,晶界分析,应变等等。由于EBSD可以同时提供多方位的材料微观信息,所以这项技术在材料研究和材料失效分析中越来越受到重视。


铝合金焊缝区域的晶粒取向的EBSD数据

铝合金焊接部位的应力分布的EBSD数据


机械变形引发钢的奥氏体(红色)向铁素体(蓝色)的转变



    3D EBSD则是利用FIB-SEMFIB对样品表面进行连续切割,每完成一次切割都对该表面进行EBSD数据采集,最后利用三维重构技术将连续切割的面进行三维重构,得到样品分析区域的3D EBSD数据。3D数据可以准确的对材料的晶界面进行表征,另外还可以提供一些2D EBSD所不具备的信息。


FIB对样品进行连续切片,SEM对每一切片表面进行EBSD数据采集


3D EBSD的重构后的数据和识别出的其中一个晶粒

   

Tescan FIB-SEM专门针对3D EBSD进行了几何方位的设计,使得3DEBSD的数据采集非常方便。以前由于FIB离子枪和EBSD探测器位置的冲突,无法实现原位的切割和EBSD数据采集,也就是在每次切割完成后要经过复杂的样品台旋转和移动后才能进行EBSD数据采集。这个过程浪费大量时间同时样品台的精度不高也造成了数据采集过程中很容易中断。而Tescan的设计则完全不同,能够实现静态的3D EBSD数据采集,即在FIB切割和EBSD数据采集过程中样品始终保持静止,这大大提高了3D EBSD数据采集的成功率。


    由于这种静态的3D EBSD功能,这项技术就会在材料研究领域发挥更大的作用;例如,因为FIB可以加工的区域只能适用于20um的尺度,所以采用FIB定点切割的功能提取感兴趣的区域进行3D数据采集,如下图是适用纳米机械手提取的一个颗粒进行的3D EBSD分析。

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