应用高速CMOS相机EBSD显微结构分析

在这次采访中,马特·阿普EDAX EBSD产品经理谈判AZoM对EBSD高速CMOS摄像机的应用显微结构分析。

你能给我们一个简短的概述EBSD探测器的历史吗?

我们越来越接近100年周年纪念最初的衍射实验会导致我们现在所称的电子背散射衍射(EBSD)模式。使用电影最初EBSD模式被抓获。你会把这个商会,揭露它,把它,发展它,看看它。这是一个慢得多比我们现在用来收集时间。你是收集模式从单点或单一的谷物。当你看这些模式,你必须处理诸如强度梯度和图像扭曲,但你可以得到一些好看的模式与有趣的晶体信息。然而,他们不是一个实际的技术方向映射在大量的谷物。

这项技术的进化的下一步,开始把它今天与个人电脑摄像头的集成。大卫丁利率先使用在线索引,在那里他将几个silicon-intensified目标摄像头视频采集卡,电脑,模式进入个人电脑然后做晶体的索引模式中通过点击已知区轴。下一个步骤是自动索引。而不是手动点击晶带轴,计算机能够识别模式中的带位置和确定晶体取向。我们将此过程称为索引。

第三步在这个开发过程完全自动化。这是由斯图亚特·赖特博士1992年,创造取向成像图,或者OIM地图,每个像素颜色可以根据取向。这些摄像头,我们仅限于电视成像速度,把模拟信号从相机到抓帧器。

如果我们看看索引速度多年以来,在90年代中期,当我们模拟摄像机和最大帧速率是大约25到30帧每秒。2001年数字CCD相机的介绍,我们最初跳起来每秒约40模式,和不断完善,直到大约2006的引入高速数字CCD相机。导致一个跳跃,最初大约200帧每秒。技术继续发展,直到我们实现速度约每秒1500模式。

然后,几年前是高速数字CMOS相机的介绍。导致一个飞跃到每秒3000模式,现在看速度与我们最新的相机每秒4500指数模式或更高。

让我们EDAX的新的速度™EBSD摄像机系列。你能告诉我们更多关于这些相机吗?

我们有两个不同的模型。我们有速度™加上,该索引速度约每秒3000指数点。然后,™超级速度,速度高达每秒4500指数点。低噪声,这是由高速CMOS传感器。成像传感器有640×480像素分辨率传感器。在最高速度,我们在120年由120像素分辨率,通过面元的原始图像到一个低分辨率的图像。

在这个决议,我们不仅得到更快的相机操作,但模式更高像素的分辨率比我们与CCD传感器在高速度。以每秒1500点最大速度与ccd,我们操作30×30像素。CMOS传感器在4500,我们现在为120×120像素,我们得到更多的信息更快的CMOS传感器。这个像素的分辨率提高乐队的检测,进而提高索引的性能,甚至还可以提高定位精度的高速我们现在可以获得。

全分辨率的相机,我们得到一个480×480像素分辨率图像。我们可以本下来。一起2 x2装箱,我们平均一个2×2块的像素去240×240像素的分辨率。我们可以本4 * 4,我们得到120×120像素。这是我们的标准制定扫描。然后我们有一个八eight-pixel装箱集,一个60×60像素。

相机本身可以全速运行,完整的决议。它可以收集框架以这种速度,但图像转移到计算机是有限的,这些图像的大小。我们可以更快的转移从相机到电脑当我们增加装箱。在4 * 4装箱,我们可以得到4500指数分每秒。八,八面元不提高扫描速度。这只是为了减少文件大小,如果你想保存几个不同的应用程序模式。

简而言之,速度™系列相机可以提供质量索引速度每秒4500指数点,可用于各种材料,包括变形材料,non-cubic材料,和多相材料。亚博网站下载它是理想的原位和3 d EBSD应用程序。

CCD和CMOS传感器之间的区别是什么?

最大的变化发生在这过渡到高速摄像机从传统的CCD传感器到高速CMOS传感器。两个传感器使用硅光电二极管材料。如光光子撞击硅,它转换成电子收费,以确定有多少光信号我们捕捉每像素。

CCD是一种古老的技术,一般来说,人们说他们使用一个读出放大器,但在实践中有时使用双读出放大器。它可以作为一个瓶颈。CMOS传感器,每个像素读出放大器,所以我们将会从1 - 2放大器到307200年,让我们更快读数和帧速率更快。

在CMOS电荷收集在每个像素,然后通过放大器。一旦经过处理,它可以更快地通过垂直和水平信号传输线路。每个像素都有自己专用的电子产品,这将导致更快的帧速率。

重要的是要意识到传感器只有一个探测器的一部分。传感器本身是一个专门为我们的EBSD高速传感器的优化应用程序,但整个系统优化了EBSD这个应用程序的性能。

荧光屏本身,我们希望它是光明的。我们有数量有限的电子固定的电子束电流扫描电镜,所以我们希望能够得到尽可能多的光从电子我们使用的数量,但我们也想要快。荧光粉的衰减时间必须能够使我们高速映射,所以我们选择了一个荧光屏的明亮和快速。我们使用的镜头速度™是专门设计的灵敏度和性能,以及低失真,所以这是一个非常快,非常有效的镜头。

你能告诉我们更多关于模式的分析系统(像™)?

像™是一种成像技术,使用磷屏幕内的荧光屏和地区不同成像频道。它有三个不同的模式。一个我们称之为像™生活,我们就设立了一个五,五组感兴趣的区域,可以快速的形象。我们有像™集合,我们监控三个不同地区而我们收集EBSD数据。我们有一个通道,中间通道,底部通道。我们也可以保存所有模式和自由定义不同的roi与我们所说的像™分析。

EDAX的探测器有什么其他功能,你可以告诉我们什么?

除了能够把我们定位地图在高速度,我们也能够夫妇这些EDAX EDS探测器。我们有辛烷选举和辛烷精英探测器提供输入和输出计数率最高。

我们有另一个独特的功能和特性是我们所说的东西NPAR™,这是我们的邻居模式平均和重新。这是一个可以提高信噪比的方法当我们扫描的模式。我们保存每个模式然后再加工他们通过模式和周围的内核模式,平均起来改善信噪比,然后重建索引这低噪声模式。当然,你现在有效地让你的空间采集体积有点大,但通常拥有更强的平衡模式的内核面积超过了事实,这是一个较大的采样体积。

我想说一点关于速度的影响是什么,我们可以用它来。我们发现,多年来,我们已经取得了探测器越来越快,人们已经收集了越来越大的数据集。我们可以得到一个更高的采样点密度扫描网格所以我们可以更好地定义谷物、晶界和子结构。

我们可以看看大扫描区域和低的放大,给我们更好的统计数据,更好的纹理,或者择优取向的决心。我们可以得到更多的像素为提高角精度,但与更大的数据集,记住,我们正在处理更大的存储需求。你的计算时间开始变大当你处理50 million-point数据集从100万年到1000万年,它需要稍微长的时间来生产。

我提到的原因是,不一定越大越好。你必须思考你想要什么,你实验的目的是什么。

如何取向成像显微镜(OIM)分析™使数据处理更容易?

在有几个特性OIM分析™协助处理大数据集。首先,它是一个64位的应用程序,这意味着它可以处理更大的数据集。第二,分析功能是多线程,允许计算的需求分布在可用的CPU的硬件。第三,有许多的功能具体实现预览功能分析,以确定是否值得进行完整的分析。这些功能利用EBSD数据的统计性质。

是高速集为何如此重要?

高速是理想的动态实验,因为我们能够以每秒3000到4000点收集数据,我们可以得到更多的谷物在同一时间的幻灯片和更少的时间改变整个地图。

高速的其他应用程序收集3 d EBSD是至关重要的,我们把一个图像,然后我们把一片。这通常是通过聚焦离子束,但也可以用广义梁来源或机械抛光。然后,我们再EBSD形象。传统上,EBSD经常被认为是限制因素,但现在与快速相机,它不是。有高速摄影机可以让你得到更多的片,每片大面积或者你得到每个片更快。

对马特阿

马特是EBSD产品经理EDAX和EBSD的激情和微观结构特征。马特台盟)毕业后加入TexSEM实验室从1995年犹他大学的材料科学与工程学士学位。亚博网站下载亚博老虎机网登录在TSL——他是团队的一部分,开创了EBSD和OIM的开发和商业化。1999年EDAX台盟收购后,他加入了集团的应用程序来帮助继续发展EBSD技术,和集成使用EDS结构信息与化学信息收集。

在EDAX,马特曾参与许多角色,包括产品管理、业务发展、客户和技术支持,工程和应用程序支持和发展。马特已经发表了70多篇论文在各种应用领域。他大大喜欢互动的机会与科学家,工程师和显微镜专家帮助扩大EBSD材料表征中所扮演的角色。亚博网站下载马特在业余时间,喜欢打高尔夫球和思考改变他的俱乐部的结构是否会影响他的最后得分。