基于三维参数空间增强晶界标定性能的新型电子背散射衍射(EBSD)标定方法

本文推荐一篇创新性EBSD（电子背散射衍射）标定技术研究，作者团队提出基于三维参数空间的特征三角形匹配算法，通过结合CLAHE（限制对比度自适应直方图均衡）与高斯滤波预处理，显著提升立方氧化钇稳定氧化锆(YSZ)晶界标定精度（38,232个图案仅需18分钟），较商业软件展现更优的晶界一致性，为晶体取向分析提供新范式。

　　

Highlight

能带检测

扫描电镜(SEM)高能电子束与高倾角样品相互作用时，低能量损失背散射电子发生布拉格衍射，形成对称的衍射锥（图1）。荧光屏捕获衍射锥交线形成近似平行的菊池(Kikuchi)带边界。

演示

采用FEI Magellan 400 SEM搭配Oxford NordlysNano EBSD探测器，以20 keV电子束采集立方氧化钇稳定氧化锆(YSZ)块体样品的38,232幅菊池衍射图（672×512像素，2×2合并）。图9展示原始图案与标定结果，图10呈现全图标定效果。

讨论

基于Hough/Radon的标定方法中，菊池带检测精度是关键。通过CLAHE（限制对比度自适应直方图均衡）与高斯滤波联用，实现图像增强与降噪（图11），显著提升菊池带检出率。本方法通过三维参数空间扩展特征三角形匹配维度，在YSZ晶界区域展现出优于商业软件的标定鲁棒性。

结论

本研究构建的三维参数空间菊池带标定方法，结合创新性图像预处理方案，将立方YSZ数据集（38,232幅）总标定时间压缩至18分钟，为高噪声材料晶体学分析提供新工具。