Dyfrakcja elektronów wstecznie rozproszonych – kilka uwag teoretycznych

• Autorzy: Faryna, M.

Warianty tytułu

EN

A few theoretical aspects of electron backscatter diffraction measurements

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zwrócono uwagę na szereg aspektów pomiarowych, które wpływają w istotny sposób na jakość przeprowadzonego eksperymentu z użyciem dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD) w skaningowym mikroskopie elektronowym zarówno z wysoką, jak i niską próżnią (C-SEM i LV-SEM). Do tych aspektów zaliczyć należy: akwizycję i przetwarzanie obrazu dyfrakcyjnego, detekcję pasm Kikuchiego z wykorzystaniem transformaty Hougha, określenie centrum dyfrakcji oraz kąt pochylenia próbki względem kierunku padania wiązki elektronowej. W pracy przeprowadzono dyskusję na temat zdolności rozdzielczej metody EBSD ze szczególnym uwzględnieniem przestrzennej zdolności rozdzielczej. Autor ma nadzieję, iż tych kilka uwag teoretycznych zawartych w pracy pozwoli użytkownikom systemów SEM/EBSD na pełne i bezawaryjne korzystanie z szerokich możliwości tej niezwykle atrakcyjnej techniki badawczej, która wraz ze spektrometrią dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego EDXS i obserwacjami topografii powierzchni w SEM umożliwiają kompleksowe scharakteryzowanie mikrostruktury masywnych próbek krystalicznych.

EN

The presented paper includes a discussion of several parameters chich influence the quality of electron backscatter diffraction (EBSD) measurements in the scanning electron microscope (SEM) both in high and low vacuum conditions. Among others things, the most important factors are as follows: acquisition of diffraction pattern, Kikuchi bands detection by use of Hough transform, pattern centre determination and tilt angle of sample holder. Spatial and angular resolutions of the method were also detailed discussed. The author hopes that these remarks and considerations will help the user of the SEM/EBSD system in collecting reliable data and fully understand the conditions under which the EBSD experiment is performed. The combination of SEM (morphology), EBSD (chemical analysis from microareas) and EBSD (crystallographic characterization) methods will allow the operator to characterize the bulk solid sample in the most complete way.

Słowa kluczowe

PL

dyfrakcja elektronów wstecznie rozproszonych; przetwarzanie obrazu dyfrakcyjnego; wykorzystanie techniki dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych; akwizycja; detekcja pasm Kikuchiego

• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 30, nr 4
• Strony: 219-227
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Faryna, M.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków,

Bibliografia

• [1] Faryna M.: Dyfrakcja elektronów wstecznie rozproszonych – kilka uwag praktycznych. Inżynieria Materiałowa 1 (2009) 5-11.
• [2] Krieger Lassen N. C., Conradsen C. K., Juul Jensen D.: Image Processing Procedures for Analysis of Electron Back Scattering Patterns. Scanning Microscopy 6 (1992) 115-121.
• [3] Krieger Lassen N. C.: Automatic localisation of electron backscattering pattern bands from Hough transform. Materials Science and Technology 12 (1996) 837-843.
• [4] Hough P. C. V.: Methods and means for recognizing complex pattern. Pat. no. 3 069 654, US Patent Office, Washington DC (1962).
• [5] Humphreys J. F.: Review: Grain and subgrain characterization by electron backscatter diffraction. 36 (2001) 3833-3854.
• [6] Humphreys J. F.: Quantitative metallography by electron backscattered diffraction. Journal of Microscopy 197 (1999) 170-185.
• [7] Humphreys J. F.: Determination of microtexture by EBSD at high spatial resolution in a FEG SEM. ICOTOM 12 Proceedings of 12th International Conference Textures in Materials, Montreal, Canada (ed. J. A. Szpunar) (1999) 74-79.
• [8] Humphreys J. F., Brough I.: High resolution electron backscatter diffraction with a field emission gun Scanning Electron Microscope. Journal of Microscopy 195 (1999) 6-9.
• [9] Humphreys J. F., Huang Y., Brough I., Harris C.: Electron backscatter diffraction of grain and subgrain structure – resolution consideration. Journal of Microscopy 195 (1999) 212-216.
• [10] Petersen T., Heilberg G, Hjelen J.: Measurements of spatial resolution of EBSD in the SEM as a function of atomic number and high voltage. ICEM 14 Proceedings of the 14th International Congress on Electron Microscopy, Cancun, Mexico, Vol. II (eds. H. A. Calderón Benavides, M. José Yacamán) (1998) 775-776.
• [11] Farstad O., Johannessen K., Hjelen J.: Spatial resolution of EBSD using fully automated pattern indexing. ICEM 14 Proceedings of the 14th International Congress on Electron Microscopy, Cancun, Mexico, Vol. II (eds. H. A. Calderón Benavides, M. José Yacamán) (1998) 753-754.
• [12] Goldstein J., Newbury D., Echlin P., Joy D., Fiori C., Lifshin E.: Scanning electron microscopy and X-ray microanalysis – third edition. Plenum Press, New York and London (2001) 56-59.
• [13] Zaefferer S.: Experimental techniques for the study of nucleation processes. Proceedings of the 1st Joint International Conference, Recrystallization and Grain Growth, eds. G. Gottstein, D. A. Mołodow, Springer Verlag (2001) 751-764.
• [14] Dingley D. J., Nowell M. N.: The use of electron backscatter diffraction for the investigation of nano-crystalline materials and the move towards orientation imaging in the TEM. Book of Abstracts EMAS 2003 8th European Workshop on Modern Developments and Applications in Microbeam Analysis, Chiclana de la Frontera, Spain (2003) 227-239.
• [15] Schwarz A. J, Kumar M, Adams B.L.: Electron backscatter diffraction in materials science. Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York (2000) 1-18.