[发明专利]一种利用扫描电镜及能谱仪的材料组织定量分析系统

说明书

本发明属于材料分析技术领域，公开了一种利用扫描电镜及能谱仪的材料组织定量分析系统，包括：材料预处理模块、能谱图像获取模块、定量测量模块、图像处理模块、中央控制模块、区域划定模块、亮度阈值选取模块、划定区域测定模块、测定结果分析模块、显示与存储模块。本发明提供的利用扫描电镜及能谱仪的材料组织定量分析系统进行材料的预处理实现材料样本的获取，减少进行测定中的干扰，进行测定的结果更准确；扫描电镜分辨率高，可以在亚微米级尺度上显示组织细节，衬度明显，测量精度高；利用扫描电镜背散射像的成分衬度差，可以直接对不同成分的相进行定量分析，适用性广，适合各种金属材料、钢铁产品、矿物及耐火材料，测量操作快捷、方便。

技术领域

本发明属于材料分析技术领域，尤其涉及一种利用扫描电镜及能谱仪的材料组织定量分析系统。

背景技术

目前：材料一般是由一种或多种相构成的，其中各个组成相所占的比例一直是材料界关注的基本问题。微观定量分析材料中组成相的方法有很多，常用的如定量金相分析法，X射线背散射衍射分析法(EBSD)，X射线衍射分析法(XRD)等。金相定量分析方法是比较直观常用的一种，原理是在二维平面(试样抛光平面或分析表面)上对不同衬度的显微组织做一定的几何测量，然后推算出三维空间中显微组织量值的方法。由于金相定量分析主要依托的设备为光学金相显微镜，而光学显微镜的分辨率极限是200nm左右，通常正常使用的光学金相显微镜放大到2000倍图像质量就很差了，而在这个放大倍数下许多组织的细节仍分辨不清，因此在对精细组织中的相进行定量分析时仍存在不足。

EBSD定量相分析法是是在保留扫描电子显微镜的常规特点的同时进行空间分辨率亚微米级的衍射，EBSD分辨率高(空间分辨率达到0.1μm)，已成为材料研究中一种有效的分析手段，广泛应用于工业生产的金属和合金、陶瓷、半导体、超导体、矿石等材料。但是，EBSD分析对样品的制备相对要求较高，设备使用者也必须具备相当高的晶体学理论知识，且对相位接近的材料分辨能力较差，因此也存在一些不足。

X射线衍射分析法(XRD)的物相分析是X射线衍射在金属中用得最多的方面，定量分析是根据衍射花样的强度，确定材料中各相的含量。缺点是对分析者有较高要求，微区分析能力较差，相对金相定量分析结果，XRD的结果不够直观。

现有的材料定量分析方法有各自的适用性，但是存在分辨率不足、制样困难或者测试过程复杂的问题。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的材料定量分析方法有各自的适用性，但是存在分辨率不足、制样困难或者测试过程复杂的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种利用扫描电镜及能谱仪的材料组织定量分析系统。

本发明是这样实现的，一种利用扫描电镜及能谱仪的材料组织定量分析系统，所述利用扫描电镜及能谱仪的材料组织定量分析系统包括：

材料预处理模块，与中央控制模块连接，用于通过材料预处理程序对待测定材料进行预处理，得到材料样品；

能谱图像获取模块，与中央控制模块连接，用于通过电镜样品室中设置的X射线能谱仪进行材料样品的图像的获取，得到能谱图像；

所述通过电镜样品室中设置的X射线能谱仪进行材料样品的图像的获取，得到能谱图像，包括：

将材料样品放入电镜样品室，选择低真空模式，设备自动抽真空，加灯丝电流，对中消象散；

使扫描电镜图像处于清晰状态，得到聚焦清晰的电子图像；

打开X射线能谱仪，待灯丝电流发射束流稳定后，进入能谱分析程序；所述能谱分析包括：

利用X射线能谱仪采集X射线谱线强度数据；

对获得的X射线谱线强度数据进行预处理，所述预处理包括本底改正、去除异常数据点，获得预处理之后的X射线谱线强度数据；