使用Velocity™EBSD相机系列用于高速EBSD绘图

自从电子背散射衍射(EBSD)制图在25年前首次商业化以来，这项技术利用了新技术的发展，变得越来越快和高效。

图1所示。从镍高温合金的EBSD IQ + IPF地图收集在3000指标点每秒11na，索引成功99.6%。

第一个使用的模拟摄像机EBSD系统只能以30帧/秒的速度运行，而所拍摄的图像通常被平均为1帧/秒的有效速度。在此之后，第一代数码ccd相机可以达到40帧/秒，后来的型号可以达到200帧/秒。随着高速系统的最终发展，每秒1500帧的帧率成为可能。

来自EDAX的Velocity™Plus EBSD检测器

EDAX的Velocity™Plus EBSD探测器打破了这些记录。该探测器使用了一个非常敏感的、低噪声的CMOS传感器，以实现高达每秒3000索引点的速率。该系列的最新系统Velocity™Super EBSD检测器(Velocity™Super EBSD Detector)进一步提高了这些限制，最高可达到每秒4500个索引点。

只有在检测器高度优化的情况下，才有可能实现如此快速的采集速率。Velocity™超级EBSD相机使用了为敏感应用设计的定制镜头，定制的EBSD cmos相机，以及提高索引率和系统性能的软件。使用该系统捕获的数据显示在图1．

数字1是一个EBSD图像质量(IQ)灰度图和彩色反极图(IPF)图的组合，也称为IQ + IPF图，以每秒3000索引点的速度成像Inconel 600高温合金。图上的着色与样品中晶体结构相对于样品表面法线方向的方向有关。测量使用了11na束电流，显示了Velocity™相机的灵敏度，标度的成功率为99.6%，证明了系统的速度和准确性。

Velocity™EBSD系统的两个版本

的速度™EBSD系统有两个不同的版本——rapid Velocity™Plus，可以以每秒最多3000个索引点的速度收集，以及Super -fast Velocity™Super，可以以每秒最多4500个索引点的速度收集。为了能够以如此快的速度收集，Velocity™Super使用了专用的高速模式。需要25na或更高的束电流来实现这些收集速度，在标准样品上标度成功99%。如果现在需要成功索引，则可以使用较低的bean电流。

3D打印的铬镍铁合金样品IQ + IPF图如图所示图2．使用约30 nA电流的束以每秒4500个指标点的速度收集数据，指标率为98.2%。取向信息有助于用户了解增材制造过程中的凝固速率和机理。

图2。从添加制造的IN718合金中收集的EBSD IQ + IPF地图以每秒4500个索引点收集。

这些微结构可以包含大范围的信息和精细的细节。Velocity™Super的高速采集能力是描述这些3D打印结构的理想选择。

Velocity™系列基于cmos的EBSD探测器

的cmos EBSD探测器Velocity™系列中用于高速采集的EBSD模式分辨率为120 x 120像素。这是一个比其他系统更高的分辨率。例如，EDAX Hikari ccd探测器在每秒采集1500个点时，分辨率为30 × 30像素，而在高分辨率(120 × 120像素)时，每秒只能采集约500个图案。

Velocity™的高分辨率和采集速度允许它用于各种不同的样品和材料，无论它们的晶体结构或材料状态，而无需优化频带检测或索引设置。欧洲杯足球竞彩

对于以下图像，Velocity™使用EDAX TEAM™软件中默认的Hough参数，以每秒约2500点的速度进行识别，以每秒约3000点的速度收集图形，束流约为30 nA。这些高速采集可以由非专业人员完成，这意味着操作人员可以从他们的仪器中获得更多信息，而无需开发使用传统仪器所需的广泛知识。

变形铁素体钢的IQ + IPF图如图所示图3．每个纹理的细微颜色变化显示出它的变形程度。变形可以导致晶粒的方向变化多达30°。晶粒内的取向变化多达30°，但在这些条件下的测量精度允许检测微观结构内的小旋转。

图3。来自变形铁素体钢样品的EBSD IQ + IPF图。

变形材料的晶格内缺欧洲杯足球竞彩陷较多，这意味着其EBSD模式不明显，不利于分度性能和能带检测效率。尽管如此，Velocity™的分度率达到了98.3%，表明该仪器能够高速分析变形材料。欧洲杯足球竞彩

到目前为止讨论的例子都涉及到单相材料。欧洲杯足球竞彩在多相材料的情况下，系统必须能够确定给定EBSD模式的正确相欧洲杯足球竞彩位和正确方向。这些额外的要求意味着数据收集过程需要额外的计算能力。

图4一显示双相(BCC铁素体和FCC奥氏体)钢样品的IQ + IPF图图4 b显示IQ + Phase map，索引成功率为97.3%。在这两幅图像中，方向都被正确地确定了，相位也被清楚地解决了。该类型的钢是耐腐蚀的，允许它在恶劣的环境中使用。了解钢内部的相分布有助于提高钢的性能。

图4。来自双相钢样品的EBSD (a) IQ + IPF图和(b) IQ +相图。

到目前为止讨论的所有例子都是立方晶体结构。这些结构高度对称，这使得确定它们的方向更简单。从3D打印的钛医用植入物中收集的结果显示在图5．IQ + IPF映射如图所示图5一个IQ +相位图如图所示图5 b。这些地图的索引成功率为94.3%。

图5。EBSD (a) IQ + IPF图和(b) IQ +相图来自额外制造的钛样品。

样品主要由阿尔法钛组成，阿尔法钛具有六方晶体结构，β钛具有小的局部区域，β钛具有体心立方晶体结构。冷却之后，在3D打印过程中，beta阶段(BCC)被保留。这里所测得的特定取向关系证实了相变机制。测量β相的大小和比例可以洞察材料内部的冷却速率。

结论

本文介绍的示例演示了Velocity™相机可以使用合理的光束电流以高速收集高质量数据，而不需要进行专家级软件优化。这使得相机对传统的EBSD映射也适用于采集时间短的应用程序，例如现场实验和三维连续切片。

这些信息已经从EDAX公司提供的材料中获得、审查和改编。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息，请访问EDAX Inc .)