EBSD

 

Electron Backscatter Diffraction یا پراش الکترون های بازگشتی (EBSD) یک تکنیک میکروآنالیز برای SEM است که برای مطالعه ساختار کریستالی و جهت گیری کریستالی سطح نمونه در ابعاد نانو استفاده میشود. EBSD اطلاعات ارزشمندی را در مورد نمونه های کریستالی و پلی کریستالین فراهم می کند که محققان با توجه به آن میتوانند درباره خواص و مشخصات مواد اطلاعاتی کسب کنند. میکروآنالیز EBSD اطلاعاتی ارزشمند در مورد جهت گیری کریستال در نقطه خاص، فاز، مشخصه مورفولوژی دانه، مرز دانه، و نیز جهت بافت ها، تنش های داخلی و نقص در نمونه ها و بسیاری دیگر را تعیین میکند.

اساس EBSD مبتنی بر یک روش ا مشابه Kikuchi است. الکترون های پرتو اولیه در حالی که از سطح نمونه به عنوان الکترون های بازگشتی خارج میشوند روی سطوح کریستالی پراش میابند. شدت پرتوی بازگشتی به توجه به شرایط پراش کریستال تعیین شده و یک الگوی پراش خاص برای ساختار کریستالی که از آن خارج شده وبا توجه به جهت گیری آن شکل می گیرد.

این الگوی بر روی یک صفحه فلورسنت EBSD گرفته میشود. در یک ستاپ معمول، پرتو الکترون از سیستم SEM یا FIB-SEM، از سطح صاف و صیقلی نمونه که با زاویه 70 درجه به سمت صفحه EBSD قرارگرفته است تصویر تهیه میکند. این شیب بالا نمونه موجب افزایش بازده الکترون های پراکنده شده می شود تا بهترین کنتراست الگوی پراش را بدست آید. صفحه فلورسنت نزدیک نمونه قرار گرفته و تقریبا عمود بر محور پرتو است. لنزهای فوکوس و یک دوربین دیجیتال سریع پشت این صفحه نمایش قرار دارند.

تصویر الگوی پراش با پرتو اسکن کننده هماهنگ شده است و توسط نرم افزار اختصاصی پردازش می شود که می تواند به طور خودکار براساس موقعیت و عرض خط Kikuchi جهت گیری را تعیین کند. نتایج اندازه گیری EBSD به صورت نقشه هایی به اصطلاح نقشه جهت گیری کریستالی نامیده میشوند نمایش داده میشود که با استفاده از استخراج اطلاعات جهانگیری کریستالی از الگوی پراش در هر نقطه از منطقه اسکن تهیه میشوند. چنین نقشه هایی از نقاط رنگی کدگذاری شده تشکیل میشود که هر رنگ مربوط به جهت گیری کریستال خاص، فاز یا پارامتر دیگر است. برای ارزیابی بافت مواد، تابع توزیع جهت گیری می تواند از داده های نقشه محاسبه شده و به عنوان چگالی جهت گیری در نمودارهای مختلف مانند نمودار ستونی نشان داده شود.

دانه به عنوان منطقه ای که جهت گیری کریستال در آن محدوده خاص یکسان است مشخص می شود. به این ترتیب EBSD اطلاعات کمی و کامل ریز ساختاری نمونه را تعیین می کند. EBSD همچنین می تواند با (EDS) برای تشخیص دقیق تر فاز همراه شود و آنالیز عنصری و کریستالوگرافی از نمونه ارائه دهند. ترکیب EBSD با FIB-SEM (از جمله برش FIB و سپس کسب اطلاعات EBSD از هر سطح جدید)، تصاویر سه بعدی 3D-EBSD از نمونه ارائه میکند.