電子背散射衍射（EBSD）是做什么的？

EBSD

電子背散射衍射（EBSD）是一種基于掃描電子顯微鏡（SEM）的技術(shù)，可以對樣品的微觀組織進(jìn)行分析、可視化和定量。

雖然這種技術(shù)最常見的縮寫是EBSD，但有時稱為“EBSP”（嚴(yán)格意義上講，這是指電子背散射衍射花樣）或“BKD”（背散射菊池衍射）。

微觀組織是在微觀尺度上觀察材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。對微觀組織感興趣，是因?yàn)椴牧系膬?nèi)部特征（或結(jié)構(gòu)）將影響其性能和行為?！拔⒂^組織”一詞，包括對晶粒的鑒定和表征， 對材料中不同相或化合物的研究，元素的空間分布特征以及晶間和晶內(nèi)界面性質(zhì)的分析。

表征微觀組織是全面了解材料及其性能的基礎(chǔ)。材料加工控制著微觀組織的形成，而微觀組織反過來又會影響材料的性能。因此，了解材料的微觀組織在工業(yè)和研究領(lǐng)域中越來越重要；這包括了金屬的研究和加工，先進(jìn)的制造技術(shù)，可再生能源和太陽能電池的開發(fā)，微電子學(xué)和地質(zhì)研究的發(fā)展。

為什么要使用EBSD？

EBSD是SEM的成熟附件，用于表征微觀組織。EBSD采集的數(shù)據(jù)是呈空間分布的，可以用面分布圖和圖像來顯示，從而可以詳細(xì)檢查不同樣品的局部特征。EBSD 是一種高度自動化的技術(shù)，現(xiàn)代的商業(yè)系統(tǒng)能夠每秒分析數(shù)千個衍射花樣：這使得利用高空間分辨率掃描樣品表面，采集所有需要的數(shù)據(jù)，來進(jìn)行整體的微觀組織表征成為可能。

當(dāng)電子束轟擊到樣品表面時，EBSD 提供了轟擊處樣品詳細(xì)的晶體學(xué)性質(zhì)信息；ESBD通常與能譜儀（EDS）結(jié)合使用，可以補(bǔ)充分析測量樣品的成分。因此集成了EBSD和EDS的測量系統(tǒng)，提供了更全面的微觀組織表征，包括：

相鑒定

相分布

晶粒尺寸數(shù)據(jù)

晶界表征

織構(gòu)（晶體擇優(yōu)取向的程度）

局部應(yīng)變變化

所有這些信息都可以從一個EBSD數(shù)據(jù)集導(dǎo)出，其空間分辨率可達(dá)nm尺度，樣品分析區(qū)域可覆蓋若干mm2。

EBSD是如何工作的？

EBSD工作時，穩(wěn)定的電子束與傾斜的晶態(tài)樣品相互作用，產(chǎn)生的衍射電子形成衍射花樣，可以用熒光屏檢測到。在電子束與樣品相互作用的點(diǎn)（或體積）位置上，衍射花樣攜帶了樣品的晶體結(jié)構(gòu)和取向的特征。因此衍射花樣可以用來確定晶體取向，區(qū)分晶體學(xué)上的不同相，表征晶界，并提供局部晶格完整性的信息。

當(dāng)電子束以網(wǎng)格形式在多晶樣品上掃描時，可以測量每一點(diǎn)上晶體的取向，得到的面分布圖揭示了晶粒的形態(tài)，取向和晶界。這些數(shù)據(jù)也可以用來顯示樣品中的晶體擇優(yōu)取向（即織構(gòu)）。因此，EBSD可以很容易地建立一個完整的和定量的微觀組織表征。