2.2.1　EBSD的工作原理

EBSD工作系統由EBSD探頭、計算機系統和圖形處理器三部分組成。探頭部分包括外表面的磷屏幕和屏幕后面的CCD(charge?coupled?device)相機。CCD相機具有穩定、不隨工作條件變化、菊池衍射花樣不易畸變、不怕可見光和使用壽命長等優點。現今在掃描電鏡工作系統中使用的EBSD探頭可與EDS探頭進行配合,可在樣品傾轉的條件下同時分析。

圖2?1為EBSD分析系統的構成示意圖。試樣在放入樣品室經過65°~75°的大角度傾轉后,入射電子束沿一定方向進入試樣晶體中,在試樣表層(幾十納米內)發生非彈性散射,導致部分散射角度大的電子從表層逸出而形成背散射電子。當這些電子在離開試樣的過程中與某些晶面之間的角度滿足布拉格衍射條件2dsinθ=nλ時,就會發生衍射,形成線狀花樣——菊池帶,它由后面的衍射攝像系統,即CCD相機接收。經過圖像處理器進行放大信號和扣除背底等操作后,由計算機進行采集圖像信息,再通過Hough變換,自動確定菊池線的位置、寬帶、強度和夾角等,與晶體學庫中的理論值進行對照,標定出相應的晶面指數和晶帶軸,最終確定出晶體坐標系相對于樣品坐標系的取向。

圖2?1　EBSD分析系統的構成