EBSD成像原理

在SEM下，入射电子轰击到倾斜样品上，与样品内的表面原子发生相互作用，这些相互作用会改变电子的运动轨迹，所以会产生大量背散射电子，这些背散射电子在出射的过程中，由于样品内周期性原子排布而产生衍射。因为样品表面倾斜70度，背散射电子的出射路径变短，会产生更多的出射电子，这些电子携带晶体衍射信息到达屏幕上，形成衍射花样，如图一所示。相对于TEM下形成的菊池花样，有两个不同点:一是EBSD中捕获的角度约为70°，远远大于TEM下的捕获角度，约为20°，这是为了方便标定或鉴别晶体的对称元素而进行的实验设计。二是清晰度的差异，因为传输函数的差异，导致EBSD花样中的的菊池带清晰度低于TEM下的菊池带。EBSD花样中的菊池带具有带的亮度高，但是菊池带的边线强度很低。故测量TEM下的菊池带可获得更精确的数据。

图一 EBSD花样形成原理

菊池花样还携带很多其他方面的信息，如晶体的点阵应变情况:若晶体点阵发生弯曲，会直接影响菊池带的清晰度，使菊池带变的很模糊;具有再结晶晶粒的菊池带清晰度要高于具有应变晶粒的菊池带清晰度，这为软件自动识别再结晶区域和形变区域提供了相关根据。花样分析时，菊池花样的特征出现突然变化则是软件自动寻找晶界的准则。另外，在TEM下，菊池花样中的菊池带与样品表面的晶体点阵具有直接的几何对应关系，而SEM下的EBSD花样是相对于探头屏幕表面沿水平轴转动了大约20°的放大投影。因此，不能用EBSD花样来直接确定晶面相对于样品表面的取向。

[1] 杨平.电子背散射衍射技术及其应用[M]北京:冶金工业出版社,2007

[2]刘全宝.多片层法模拟电子背散射衍射花样[D].湘潭大学,2016.

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