EBSDmeetodeid

EBSD-meetodid (elektron-backscatter difraktsioon) on skaneeriva elektronmikroskoopia (SEM) põhine tehnika, mille abil saab määrata kristallvõre orientatsiooni ja faaside jaotust väikestes piirkondades. EBSD-i muster tekib tagasiheituva elektroni difraktsioonil ning selle indeksimise tulemusena selgub kristalli orientatsioon. Meetod ühendab kõrgtasemelise mikrostruktuuri visualiseerimise ja krystalograafilise teabe kogumise.

Prinsip on järgmine: SEM-i kiirendatud elektronide kiir põhjustab materjalis difraktsiooni, mille tulemuseks on Kikuchi-muster. Muster registreeritakse EBSD-detektoril ja sobiva tarkvara abil indeksitakse see orientatsioonideks. Sellest tulenevalt saab koostada orientatsioonikaarte, faaside kaarte ja erinevaid krystalstruktuurile viitavaid analüüse. EBSD-andmed esitatakse sageli kui värvilised orientatsioonikaardid, kus iga värv tähistab teatud kristalli orientatsiooni.

Protseduur hõlmab ettevalmistust ja mõõtmist. Näidised tuleb lihvida ja peenelt poleerida, et pind oleks sile ja peegel. SEM-i parameetrid jäävad tavaliselt vahemikku 15–30 keV kiirendusjõud ja töövahemik 10–40 mm. Näidise skaneerimine toimub väikeste sammuhaavaludega (tihti 50 nm kuni mitme μm), et saada detailsed orientatsioonikaardid. Andmete analüüsis kasutatakse Euler-tähti (või sarnaseid orientatsioonivõtmeid), mis võimaldavad arvutada misorientatsioonid, grain-boundary karakterisatsiooni ja tekstuurianalüüsi. Tavaliselt saadakse ka loendeid suurusest, terasuurusest ja faaside jaotusest.

Rakendused hõlmavad metallurgia, keramika ja materjaliteaduse valdkondi: kristallvõreorientatsioonide ja tekstuuri uurimine, terasete ja legatuuride struktuurilisest koostisest sõltuvate omaduste hindamine, juga terade piirituse ja tilk- või faasivahelise erinevuse analüüs. Piirangutena on nõrk või ebaühtlane muster, topograafia mõju ning piiratud ruumi ja kiiruse tõttu tööaeg. EBSD nõuab head näidiste ettevalmistust ning kvaliteetset detektori ja analüüsisüsteemi.