答疑解惑 | 一文了解第三代 EBSD 探测器 Symmetry S3 全新功能

2022-10-12 17:51:10, 牛津仪器牛津仪器科技（上海）有限公司

什么是 Symmetry S3 ?

Symmetry S3 电子背散射衍射（EBSD）探测器是全能型 Symmetry 产品系列中的第三代探测器。S3将高速分析（> 5700 个花样每秒（pps））与百万像素相结合，确保更加优异的性能，满足各领域内科研的需要。

Symmetry S3 是一款各种类型的样品均能得到出色结果的全能型EBSD 探测器。无透镜光纤耦合相机系统，可在所有分析条件下，实现出色的灵敏度，从束流敏感材料的分析到常规样品的高速表征。高像素分辨率与有保证的亚像素花样失真水平相结合，使 S3 成为应变深入分析和高精度 EBSD 工作的理想选择，而软件控制的探测器倾转功能，确保了对每种尺寸和形状的样品，都能在优化的几何位置进行采集。

Symmetry S3探测器外观

直播回顾——答疑篇

牛津仪器于2022年9月8日，已经正式发布了Symmetry S3、C+系列 CMOS 探测器，以及花样匹配标定技术 MapSweeper。对于新品发布期间大家的提问，做出以下解答：

牛津CMOS EBSD的主要升级

Symmetry S3：最快速度从4500花样/秒升级到了5700花样/秒，此时花样分辨率可达156x128像素。其最大像素可达1244*1024。

C-Swift+：最快速度翻倍，从1000花样/秒升级到了2000花样/秒，适合大部分常规样品快速测试。

C-Nano+：最快速度从400花样/秒升级到了600花样/秒，适合常规样品及高分辨应用。

晶粒度的测量

随着 Symmetry S3 速度的提升，晶粒度的测量速度越来越快，已经可以在1分钟内完成采集。按照国标、国际标准或美标，如果要得到有意义的晶粒度的数值，需要统计至少500个晶粒，且晶粒平均包含至少100个像素。

双相钢样品，EBSD 数据采集36秒，共采集到2352个晶粒，ASTM晶粒度：12.6

MapSweeper 功能

MapSweeper 是 AZtecCrystal 数据分析软件中的一个高级功能，可以单独购买升级。它主要利用花样匹配技术，对 EBSD 数据进行更精准的标定分析，能提高数据质量、甚至分析常规方法无法标定的花样。它需要用户在采集 EBSD 数据时，保存花样，然后导出至 AZtecCrystal 进行后处理分析。整个软件界面风格非常直观，采用 AZtec 软件一贯的风格，导航栏式的操作，非常容易掌握。对普通用户来讲，不需要了解花样匹配标定技术背后复杂的算法和数学公式，就可以直接使用花样匹配技术来解决应用问题，非常方便。

AZtecCrystal 软件的 MapSweeper 操作界面

MapSweeper 花样匹配的准确度

首先，MapSweeper 可以通过动力学方法模拟晶体的衍射花样，能准确模拟每条衍射带的强度分布，相比传统的花样模拟更真实。其次，通过花样匹配，MapSweeper总能在所有备选晶体结构中找到最佳的匹配花样，从而标定出相和取向。

MapSweeper 的精度很高，特别适合结构相似相的区分。常规基于霍夫变换的标定方法，只考虑了衍射带的强度、宽度、夹角等参数；而 MapSweeper 是全花样匹配，不仅考虑了低指数的衍射带，其他所有位置的衍射强度都会影响整个花样的匹配，因此在区分结构相似相时，考虑的因素更全面，更容易准确区分结构相似相。

利用 MapSweeper，有效改善了铁氧化物相似相的区分

MapSweeper 中表征花样匹配程度的R值

R值表示了实验花样和模拟花样之前匹配程度，值越高，代表匹配越好，其取值范围为[0, 1]。一般来讲，花样匹配较好时，R值大于0.25；R值低于0.1，则认为匹配太差而不可接受（零解）。R的定义，与经典的图像处理中，衡量两幅图像之间的相似程度的互相关系数（Cross-Correlation Coefficient）是一致的，只是在MapSweeper 中，将R值归一化到了[0, 1]。