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Stage-Rocked Electron Channeling for Crystal Orientation Mapping

机译：用于晶体取向映射的级联电子沟道

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摘要

Microstructural analysis by crystal orientation mapping of bulk functional materials is an essential and routine operation in the engineering of material properties. Far and away the most successfully employed technique, Electron Backscattered Diffraction (EBSD), provides high spatial resolution information at the cost of limited angular resolution and a distorted imaging condition. In this work, we demonstrate a stage-rocked electron channeling approach as a low-cost orientation mapping alternative to EBSD. This is accomplished by automated electron channeling contrast imaging (ECCI) as the microscope stage physically tilts/rotates a sample through a reduced hemisphere of orientations followed by computational reconstruction of electron channeling patterns (ECP). Referred to as Orientation Mapping by Electron Channeling (OMEC), our method offers advantages in terms of local defect analysis, as it combines the advantages of selected area ECP (SACP) and ECCI. We also illustrate dynamic or “adaptive” sampling schemes to increase the throughput of the technique. Finally, we discuss the implications for sample analysis in which large 3D maps of ECCI images can be routinely constructed of challenging crystalline samples. As an electron channeling-based approach to orientation mapping, OMEC may open new routes to characterize crystalline materials with high angular and spatial resolution.
机译：通过块状功能材料的晶体取向映射进行的微结构分析是材料特性工程中必不可少的常规操作。电子背散射衍射（EBSD）是最成功采用的技术，它以有限的角分辨率和扭曲的成像条件为代价提供了高空间分辨率信息。在这项工作中，我们演示了一种阶段性的电子沟道方法，它是EBSD的低成本取向图替代方法。这是通过自动电子通道对比成像（ECCI）来实现的，因为显微镜载物台通过缩小的半球方向使样品物理倾斜/旋转，然后通过计算重建电子通道模式（ECP）。称为电子通道定向映射（OMEC），我们的方法在局部缺陷分析方面具有优势，因为它结合了选定区域ECP（SACP）和ECCI的优势。我们还将说明动态或“自适应”采样方案，以提高技术的吞吐量。最后，我们讨论了样品分析的意义，在该样品分析中，可以常规地构造具有挑战性的晶体样品的ECCI图像的大型3D地图。作为基于电子通道的取向映射方法，OMEC可以开辟新的途径来表征具有高角度和空间分辨率的晶体材料。

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