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EBSD解析技術
(結晶方位解析)

EBSDとは?(EBSDの原理)

EBSDとは後方散乱電子回折(Electron BackScatter Diffraction:EBSD)のことで、EBSP(Electron BackScattering Pattern:EBSP)とも呼ぶ。SEMに組み合わせ、電子線を操作しながら、擬菊池パターン*を解析することで、ミクロな結晶方位や結晶系を測定します。

平均情報が得られるX線回折と異なり、結晶粒毎の情報が得られ、また、結晶方位データから、結晶粒の方位分布=集合組織や結晶相分布を解析できます。

擬菊池パターン:試料に電子を照射した時、反射電子が試料中の原子面によって回折されることによるバンド状のパターン。バンドの対称性が結晶系に対応し、バンドの間隔が原子面間隔に対応している。

EBSDとは?
お知らせ
高速度EBSP機能を、極低加速電圧SEMに新設し、EBSP解析のラインアップが充実しました!!

EBSDの測定・分析方法

概要

平均情報が得られるX線回折と異なり、結晶粒毎の情報が得られる。また、結晶方位データから、結晶粒の方位分布=集合組織や結晶相分布を解析できる。

特徴

  1. SEMを用いて、結晶構造の解析が可能です。
  2. 10kV以下の低加速電圧の測定により、高い空間・深さ分解能のEBSP解析が可能です。
  3. 高速度の測定が可能になりました。

EBSD解析技術で得られる情報

結晶方位解析

方位マッピング結晶粒の方位を色別に表示
結晶粒像結晶粒(任意の粒界傾角で定義)を表示
結晶粒界構造像結晶粒界(傾角、対応粒界等による)の表示
その他解析正極点図・逆極点図、方位分布関数(ODF)、方位差分散関数(MDF)

結晶相分布測定

相分布像結晶相の違いを表示、各相の面積率。

EBSDが適応できる例

酸化物のEBSP:チップコンデンサの例

  • BSE
    BSE
  • BaTiO3
    BaTiO3
    カラースケール(BaTiO3)
  • Phase map
    Phase map
  • Ni
    Ni
    カラースケール(Ni)

低真空モードの極低加速SEMに組み合わせると、電気伝導性処理をしないでも 絶縁物もEBSD測定可能 ・コンデンサの酸化物の方位分布が測定可能

試料調整:無蒸着 真空モード:4Pa 加速電圧:20kV 測定範囲10μm□ 0.02μmステップ

疲労試験を行った鋼材の解析:SEM破面観察・EBSD歪分布

SEMによる表面破面観察

EBSDによる断面方位・歪分布解析

EBSDを用いると、結晶粒の方位分布とともに、歪の分布も調べることができます。

  • KAMマップを用いると、延性破壊部では、疲労破壊部に比べて、歪が多く導入されていることがわかります。
  • KAMマップは、ある測定点と隣り合った部位との方位差を示しており、歪が大きいと方位差は大きく、無歪の場合は方位差はゼロになります。

ネオジム磁石のEBSDによる結晶方位測定

FE-EPMAとEBSDとを組み合わせた元素分布解析

Dy FE-EPMAマッピング

EBSP: 結晶粒界像

結晶粒界像(Grain MAP)を、EPMAのマッピングに重ね合わせることにより、粒内および粒界にもDyが存在していることがわかります。
このように、EBSDとFE-EPMA、それぞれの長所を生かした複合分析もご提案いたします。

極低加速電圧SEM-EBSDの基本仕様

SEM本体 Carl Zeiss社製 Ultra 55
加速電圧 100V~30kV
分解能 1.0nm@15kV, 1.7nm@1kV, 4.0nm@100V
EBSD解析 TSL社製 Hikari High Speed EBSD Detector
ソフトウエア OIMTM Ver 5.2
分析機能 EDX: Thermo ELECTRON社製NSS300

当社のEBSD解析装置のラインアップ

EBSP機種 SEM機種 電子銃タイプ 最小分析領域 特徴
TSL製 Hikari High Speed
EBSD Detector
Zeiss製 SUPRA VP40 ショットキーFE <0.1μmφ 新設:超高感度
高分解能、高速
TSL製 Digiview IV、
OIM System Ver.6.2
FE-SEM
JEOL製 JSM-7100F
ショットキーFE <0.1μmφ 高分解能、透過EBSP、
広域EBSP、大気非暴露対応
TSL製 FE-SEM
JEOL製 JSM-7001FA
ショットキーFE <0.1μmφ 高分解能
TSL製 JEOL製 JSM-840F コールドFE 0.5μmφ 高分解能

作業の流れ

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0120-643-777

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