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牛津仪器Symmetry EBSD——快速与高灵敏度兼备

2019.11.28

  分析测试百科网讯 EBSD技术是材料科学表征的一个重要手段,受到越来越多显微工作者的重视,同时 EBSD使用者的水平也在逐年提高。相比XRD来说,EBSD可以针对微观选取更加精确定位局部晶粒及晶界特性,样品形状及尺寸不受限制,可以做块状、丝状、截面等多种样品,牛津仪器大面积采集模式,也可以对整个样品进行分析,获取织构信息或相分布信息;同时TKD模式也可以直接使用TEM样品做高空间分辨率的分析,分辨率可达10nm左右。

  2017年牛津仪器全面更新了EBSD产品线,推出基于CMOS传感器技术的新型EBSD探测器——Symmetry,实现了高速及高灵敏度二者兼得的优势。今年8月份全球第200台CMOS EBSD落户武汉科技大学分析测试中心。针对Symmetry的技术特点,以及相比上一代CCD-EBSD产品的区别,分析测试百科网近期采访了武汉科技大学耐火材料与冶金国家重点实验室范丽霞老师,范老师为我们进行了详细的介绍。

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武汉科技大学耐火材料与冶金国家重点实验室 范丽霞老师和武汉科技大学分析测试中心 张国宏老师

  范老师主要负责实验室超高分辨场发射扫描电镜,该电镜配备了牛津仪器能谱仪和EBSD。面向全校师生,进行材料微观织构分析,物相鉴定分析以及晶界工程分析。2007年底,范老师所在武汉科技大学耐火材料与冶金国家重点实验室便开始使用牛津仪器的能谱仪和EBSD产品,至今已使用12年,范老师表示牛津仪器产品稳定性非常好,即使平时有一些小问题通过与牛津仪器工程师电话沟通就能够解决。

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牛津仪器Symmetry EBSD

  当谈及牛津仪器CMOS EBSD Symmetry相比上一代CCD产品具有哪些特点时,范老师指出第一个特点就是分析速度快。2003年范老师自己读书时期,当时EBSD采集速度每秒只有几十个点;2007年底范老师实验室使用早期牛津仪器Nordlys 2基于 CCD的EBSD探测器,采集速度每秒也就只达到上百点;今天基于CMOS技术的Symmetry采集速度高达3000点/秒。范老师表示原先一个样品需要用十几个小时进行织构分析,现在使用Symmetry只需几十分钟的时间即可完成,可以称得上质的飞跃。采访时范老师刚刚使用Symmetry进行了硅钢热轧板的织构分析,原先EBSD需要2小时,现在不到30min就检测完,分析速度得到了大大提高,而且图像质量也比之前好很多,大大缓解了高校的测试压力,提高样品分析水平。

  第二个特点操作安全。Symmetry设有非接触报警功能,当探头伸向样品感知有危险时,没有接触便会自动退回,这样操作更加安全。范老师指出学生在实验过程中,更换样品时很可能会撞到探头,而探头表面是一层很薄的荧光屏,如果损坏,维修费用需要花费几十万。

  第三个特点就是分辨率高。Symmetry采用CMOS相机灵敏度高,噪声小,在158×128像素分辨率下采集速度保证3000点/秒。Symmetry可以采集无失真的百万像素分辨率的EBSD花样,对学生一些需要高分辨分析的样品,比如形变样品等,非常有帮助。

  最后范老师指出Symmetry降低了样品前处理的难度,数据后处理软件操作也更佳简单,仪器对使用者的要求越来越低。同时操作中如切换样品、更换样品位置,伸缩EBSD探头,都无需反复进行扣背景,操作起来更加简洁方便。

  基于CMOS技术的 Symmetry是变革者,它已经准备好开启新的发展,带来更精密的应用,欢迎大家一起来感受,牛津仪器在上海以及北京各有演示实验室,欢迎各界人士参观测试。

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