[實用新型]直接電子探測相機進行EBSD和TKD測試切換的裝置

有效

• 申請號: 202022206296.6
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN213041761U
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 張偉;鄧偉;許佳佳;彭璟;樊申騰;張濤
• 申請（專利權）人: 深圳市美信檢測技術股份有限公司
• 主分類號: G01N23/203
• 分類號: G01N23/203;G01N23/20058;G01N23/205;G01N23/02;G01N23/20016;G01N23/20
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王富強

本實用新型公開直接電子探測相機進行EBSD和TKD測試切換的裝置，涉及測試裝置技術領域，主要結構包括包括底座、滑動臂、中間臂和前臂；所述滑動臂可滑動的設置于所述底座上，所述中間臂可轉動的設置于所述滑動臂與所述前臂之間，直接電子探測器設置于所述前臂的前端。通過調整中間臂和前臂的角度以改變直接電子探測器的角度，通過滑動臂改變直接電子探測器的的水平方向的位置，從而能夠實現方便、快捷、自動地在塊體材料的EBSD和薄樣品的TKD之間切換。使用DED相機，利用其沒有光纖或透鏡的優點，便于大角度切換其采集方向。

技術領域

本實用新型涉及測試裝置技術領域，特別是涉及直接電子探測相機進行 EBSD和TKD測試切換的裝置。

背景技術

電子背散射衍射(Electronbackscatter diffraction，EBSD)可以提供晶體結構和取向信息，并且結構緊湊，作為掃描電鏡的配件使用。同透射電鏡的選區電子衍射相比，EBSD對晶體取向的變化尤為敏感，角度分辨率更高，更適合對晶體取向的表征。目前EBSD的物理分辨率，對于致密材料(比如Pt等重金屬) 可以達到20nm，對于過渡族金屬(比如Cu)可以達到50nm，對于輕金屬(比如Al)可以達到200nm。垂直于旋轉軸方向的分辨率會再差一些。對于納米晶、變形嚴重的晶粒等樣品，要求更高的分辨率，提高EBSD的空間分辨率的意義不言而喻。雖然空間分辨率不能與透射電鏡的衍射方法相比，但是使用薄樣品的TKD的分辨率已經縮小了差距。

作為EBSD類似的技術，透射菊池衍射(Transmission Kikuchi diffraction，TKD)顧名思義，采用的樣品應該是電子束透明的，即薄樣品。薄樣品會產生大量的非彈性非相干透射電子透過樣品并形成菊池花樣。這樣不需要大角度傾斜樣品，不僅使得信號產生區大為減小，還使得EBSD那樣的分辨率不對稱情況得到改善，因此可以大大提高物理分辨率。

EBSD的信號比較弱，且以菊池線的形式呈現，所以EBSD探測器面積比較大，并且比較靠近樣品，以提高固體角、信噪比和探測效率。EBSD探測器主要由磷屏和高靈敏度的CCD或CMOS相機構成。其中磷屏將衍射電子轉變成光子，光信號通過透鏡或者光纖傳遞給相機，相機再把光信號轉成電信號，以供后續的圖像和數據分析系統分析采集到的菊池花樣。磷屏本身不導電，為了防止荷電，同時為了屏蔽可見光，一般表面會鍍一層極薄的金屬膜，所以二次電子難以穿透，只有背散射電子能被探測。

圖1a、圖1b和圖1c對比了掃描電鏡中EBSD和TKD的布置方法：

如圖1a所示，普通的EBSD使用大角度傾斜的厚樣品。TKD的樣品不需要大角度傾斜，探測器在樣品下方接受信號。在TKD技術中又分成了圖1b所示的離軸的TKD和圖1c所示的同軸TKD。如圖1b所示，離軸的TKD探測器跟普通EBSD設置一樣不在電子束的光軸上。為了接受更大角度范圍的衍射電子束，改設置需要略微傾斜樣品，傾角需要根據樣品厚度和其他要求進行調整，常用20°。而同軸TKD如圖1c所示，需要更改探測器設置，將磷屏放置在光軸上，即透過電子束的強度最大處，樣品水平放置，它有自己獨特的優勢。因為同軸TKD探測器位于光軸上，低角度散射束比高角度散射束強度更高，這樣就可以降低對束流的要求，同時接收到的衍射角度范圍更大、菊池帶更多。