HKL Channel 5 - система анализа фазового состава, структуры и текстуры кристаллических материалов методом дифракции отраженных электронов (EBSD) на базе камеры Nordlys II
Nordlys II F+ - обеспечивает самую высокую скорость и качество картирования ориентации кристаллитов с одновременным индексированием - до 600 точек в секунду. Возможность исследования образцов при нагреве до 900 градусов. Nordlys II S - обеспечивает высокое разрешение и чувствительность при исследовании материалов с низкой симметрией, скорость картирования до 106 точек в секунду. HKL Channel 5 - комплект оборудования и программ для решения наиболее сложных задач анализа: - Индексирование фаз как с высокой, так и с низкой симметрией, анализ
материалов с псевдосимметрией
- Гибкие и мощные программы анализа текстур с применением методов полюсных фигур, обратных полюсных фигур, функций распределения ориентации/дезориентации в пространстве Эйлера и др. для любых кристаллических материалов (все 11 групп Лауэ)
- Модульный принцип построения - пользователь имеет возможность
выбирать программные модули, необходимые для решения его
специфических задач (идентификация фаз, картирование ориентации
кристаллитов и распределения фаз, анализ текстур методами прямых и
обратных полюсных фигур, анализ текстур с использованием
моделирования в пространстве Эйлера и др.)
- Широкий выбор баз данных кристаллографической информации
(стандартная база даннных - NIST - >10 000 фаз, дополнительно можно
подключать базы ICSD, American Mineralogist и др. с общим числом фаз
более 140 000)
INCA Synergy - интегрированная система на базе энергодисперсионного анализатора Inca Energy и EBSD HKL Channel 5 - для одновременного анализа структуры, текстуры и химического состава. - Обеспечивает одновременное использование методов ДОЭ и ЭД - рентгеновского микроанализа для автоматической идентификации фаз и картирования (карты распределения фаз, карты ориентации
кристаллитов, рентгеновские карты распределения элементов)
- В каждой точке карты осуществляется накопление спектра ЭДС и картины ДОЭ. На основе этих данных фазы одинаковой структуры, но разного состава дискриминируются по составу, а фазы одинакового состава, норазной структуры - по кристаллической структуре
Модульный принцип построения - можно выбирать программные модули, необходимые для решения специальных задач: - Flamenco, получение и индексирование картин ДОЭ, идентификация фаз по
структуре/составу
- Tango, ориентационное картирование
- Mambo, анализ текстур методом полюсных фигур
- Salsa, анализ текстуры с использованием функций распределения ориентаций в пространстве Эйлера
- Twist, моделирование кристаллических структур / добавление новых фаз в базу данных
| Системные пакеты для EBSD | С камерой Nordlys II S (до 100 картин дифракции в секунду, высокая чувствительность и разрешение камеры для анализа сложных фаз и наноструктур) | HKL Basic EBSD System Nordlys II S | Система HKL Basic для ориентационного картирования, анализа текстуры и идентификации фаз. Включает полный комплект аппаратного* и программного обеспечения для получения и индексирования картин дифракции электронов и управления электронным зондом микроскопа. Модули Flamenco, Tango и Mambo, Twist. База данных ICSD | HKL Advanced EBSD System Nordlys II S | Система HKL Advanced для ориентационного картирования, углубленного анализа текстуры и идентификации фаз. Включает полный комплект аппаратного и программного обеспечения для получения и индексирования картин дифракции электронов, управления электронным зондом и моторизованным столиком микроскопа (РЭМ должен иметь моторизованный столик с компьютерным управлением). Модули Flamenco, Tango, Mambo, Salsa, Twist. База данных ICSD | HKL Premium EBSD System Nordlys II S | Система HKL Premium для ориентационного картирования, углубленного анализа текстуры и идентификации фаз. Включает четыре предустановенных детектора FSD (вперед рассеянных и обратно рассеянных электронов). Включает полный комплект аппаратного и программного обеспечения для получения и индексирования картин дифракции электронов, управления электронным зондом и моторизованным столиком микроскопа (РЭМ должен иметь моторизованный столик с компьютерным управлением). Модули Flamenco, Tango, Mambo, Salsa. , Twist. База данных ICSD. | | Системные пакеты для EBSD | С камерой Nordlys II F+ (до 600 картин дифракции в секунду - быстрое ориентационное картирование при высоких токах зонда (>5нА)) | HKL Basic EBSD System Nordlys II F+ | Система HKL Basic для ориентационного картирования, анализа текстуры и идентификации фаз. Включает полный комплект аппаратного и программного обеспечения для получения и индексирования картин дифракции электронов и управления электронным зондом микроскопа. Модули Flamenco, Tango и Mambo, Twist. База данных ICSD | HKL Advanced EBSD System Nordlys II F+ | Система HKL Advanced для ориентационного картирования, углубленного анализа текстуры и идентификации фаз. Включает полный комплект аппаратного и программного обеспечения для получения и индексирования картин дифракции электронов, управления электронным зондом и моторизованным столиком микроскопа (РЭМ должен иметь моторизованный столик с компьютерным управлением). Модули Flamenco, Tango, Mambo, Salsa, Twist. База данных ICSD | HKL Premium EBSD System Nordlys II F+ | Система HKL Premium для ориентационного картирования, углубленного анализа текстуры и идентификации фаз. Включает четыре предустановенных детектора FSD (впередрассеянных и обратнорассеянных электронов). Включает полный комплект аппаратного и программного обеспечения для получения и индексирования картин дифракции электронов, управления электронным зондом и моторизованным столиком микроскопа (РЭМ должен иметь моторизованный столик с компьютерным управлением). Модули Flamenco, Tango, Mambo, Salsa, Twist. База данных ICSD. |
Техническая спецификация
| | Nordlys II F+ | Nordlys II S | | Камера | Цифровая CCD-камера 12 бит | Цифровая CCD-камера 12 бит | | Эффективное разрешение | Дифракционные картины оцифровываются с макс, разрешением 640 x 480 пикселей | Дифракционные картины оцифровываются с макс, разрешением 1344 x 1024 пикселей | | Биннинг (объединение) пикселей | 1x1, 2x2, 4x4, 6x6, 8x8 | 1x1, 2x2, 4x4, 8x8, 8x16 | | Скорость индексирования | 600Гц (точек в секунду) | 100 Гц (точек в секунду) с коэффициентом успешного индексирования 99% (Образец - Ni). | | Коэффициент успешного индексирования при 400Гц | 99% (тестовый образец - Ni) | Не применимо | | Коэффициент успешного индексирования при 600Гц | 90% (Ni sample) | Не применимо | | Квантовая эффективность (КПД камеры) | Типичная - 58% на длинах волн 450-550 нм | Типичная - 70% на длинах волн 450-550 нм | | Чувствительность | Требуемый ток зонда (приблизительно) (Ni): 1 нА для 50Гц, 2.5нА для 150Гц, 5 нА для 300 Гц, 15 нА для 400 Гц, 15 нА для 600Hz. | Требуемый ток зонда (приблизительно) (Ni): 1 нА для 100 Гц. | | Управление и настройка изображения | Все управление камерой - с помощью программы индексирования с поддержкой многопоточных вычислений с разнообразными режимами коррекции фона | Все управление камерой - с помощью программы индексирования с разнообразными режимами коррекции фона. | | Цифровой вывод | Через цифровую плату захвата изображения | Через цифровую плату захвата изображения | | Угол сбора | Регулируемый без расфокусирования | Регулируемый без расфокусирования | | Механизм ввода камеры в микроскоп | Моторизованный с дистанционным управлением | Моторизованный с дистанционным управлением | | Регулировка положения | Моторизованная, с цифровым считыванием, шаг 0.1мм | Моторизованная, с цифровым считыванием, шаг 0.1мм | | Защитный механизм | Автоматический звуковой сигнал для предотвращения случайного столкновения и повреждения, с механизмом автоматического выдвижения | Автоматический звуковой сигнал для предотвращения случайного столкновения и повреждения, с механизмом автоматического выдвижения | | Фосфоресцирующий экран | Прямоугольной формы соответствующей форме чипа CCD (размер: 38x28 мм) | Прямоугольной формы соответствующей форме чипа CCD (размер: 38x28 мм) | | Форма оконечника камеры | С коническим срезом - не затеняет детектор ЭДС и другие детекторы. Съемный. | С коническим срезом - не затеняет детектор ЭДС и другие детекторы. Съемный. | | Детекторы вперед рассеянных электронов (опцияl) | Интегрированная система. Можно установит в любое время после приобретения. | Интегрированная система. Можно установит в любое время после приобретения. | | Диоды вперед рассеянных электронов | Любое количество - от 1 до 6. располагаются вокруг фосфоресцирующего экрана камеры | Любое количество - от 1 до 6. располагаются вокруг фосфоресцирующего экрана камеры | | Максимальная дистанция введения в камеру микроскопа | 227 мм | 227 мм | | Минимальный диаметр порта | 48 мм | 48 мм | | Размер детектора (извне камеры микроскопа) | Длина - 390 мм, Диаметр - 75 мм | Длина - 390 мм, Диаметр - 75 мм | | Минимальные требования к ПК (поставляется в комплекте с системой): | процессор Intel Quad Core (2 x Dual) 3ГГц Xeon ОЗУ 2Гб Windows XP | процессор Intel Dual Core 3GHz Xeon CPU ОЗУ 1 Гб Windows XP |
Метод дифракции отраженных электронов (EBSD / ДОЭ) Метод используется при исследовании широкого круга кристаллических материалов для измерения микроструктур и микротекстур, ориентации кристаллитов, свойств границ зерен. В комбинации с анализом химического состава ДОЭ можно использовать для идентификации неизвестных фаз. Таким образом, ДОЭ дает полный обзор физических свойств материалов на уровне микроструктур. 
|
Метод ДОЭ (известный также как дифракция Кикучи) был впервые разработан Аламом (Alam et al.) в 1954г, когда он получил несколько дифракционных картин и назвал их "широкоугольные отраженные картины Кикучи", в знак признания соответствующего явления описанного Кикучи в 1920-е годы. Однако эти исследования не находили применения до 1970-х, пока Венабл (Venables, et al.) с соавторами не использовал ДОЭ в металлургической микрокристаллографии, открыв путь для более широкого применения метода в материаловедении. Значительные технические достижения последних 10 лет сделали ДОЭ идеальным методом быстрого анализа микроструктур кристаллических материалов. 
|
Получение картин дифракции отраженных электронов с помощью растрового электронного микроскопа не составляет особого труда. Для этой цели плоскополированный образец наклоняют под углом около 70 градусов по отношению к горизонтали. Электронный зонд направляют в интересующую точку на поверхности образца: упругое рассеяние падающего пучка вынуждает электроны отклоняться от этой точки непосредственно ниже поверхности образца и налетать на кристаллические плоскости со всех сторон. В тех случаях, когда удовлетворяется условие дифракции Брэгга для плоскостей атомов решетки кристалла, образуются по 2 конусообразных пучка дифрагированных электронов для каждого семейства кристаллических плоскостей. Эти конуса электронов можно сделать видимыми, поместив на их пути фосфоресцирующий экран, а вслед за ним высокочувствительную камеру для наблюдения (цифровую CCD камеру). Обычно камера располагается горизонтально, с тем, чтобы фосфоресцирующий экран находился ближе к образцу, с широким углом захвата дифракционной картины. Там, где конусообразные пучки электронов пересекаются с фосфоресцентным экраном, они проявляются в виде тонких полос, называемых полосами Кикучи. Каждая из этих полос соответствует определенной группе кристаллических плоскостей. Результирующие картины ДОЭ состоят из множества полос Кикучи. С помощью специальных компьютерных программ автоматически определяется положение каждой из полос Кикучи, производится сравнение с теоретическими данными о соответствующей кристаллической фазе и быстро вычисляется трехмерная кристаллографическая ориентация. Весь процесс от начала до конца занимает <0.02сек для каждой точки анализа. Для получения карт ориентации кристаллитов электронный зонд последовательно перемещается по регулярной сетке точек, для каждой точки формируется картина ДОЭ, компьютерная программа индексирует ее и сохраняет информацию об ориентации и фазовом составе. Полученная информация затем используется для реконструкции микроструктуры в виде ориентационных или фазовых карт, построения полюсных фигур и др., представляющих полную характеристику микроструктуры образца. Эта информация используется для дискриминации фаз, анализа текстур, размера и формы зерен, свойств границ, локальной дезориентации, анализа напряжений и деформации внутри зерен.
|