[发明专利]一种劳厄衍射扫描数据的衍射峰空间分布比对分析法

说明书

本发明公开了一种劳厄衍射扫描数据的衍射峰空间分布比对分析法，包括以下步骤：步骤一：运用公知的方法对实验所得所有扫描式劳厄衍射图谱进行寻访操作，得到衍射峰的位置和积分强度；步骤二：定义综合考虑判断扫描式劳厄衍射实验区域内两点是否为同一晶粒的方法；步骤三：定义重检晶界的方法；步骤四：从两种遍历方法中选择一种遍历方法，对实验区域内所有点进行遍历，完成对实验区域内所有点对应扫描式劳厄衍射图谱的峰的标定，并得到实验区域内的晶/相界分布；本发明方法与当前的其他对扫描式劳厄衍射图谱的分析方法相比，具有计算量小，耗时短、结果精度高的特点。

技术领域

本发明涉及晶体微观结构的表征方法技术领域，具体涉及一种分析扫描式劳厄衍射图谱，完成对扫描式劳厄衍射图谱中衍射峰的标定并得到扫描式劳厄衍射实验扫描区域晶/相界分布信息的方法。

背景技术

材料微观结构会对材料力学性能产生极大影响，从而影响材料的服役。因此对微观结构的表征对于研究材料的力学行为、失效机制从而探讨材料加工工艺有着重要的意义。现有的材料微观结构的常用表征方法有光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)，传统的X射线衍射(XRD)以及中子衍射。

金相显微法通过光学显微镜观察材料表面形貌，能够在较大范围获得材料表面结构信息。但受制于光学显微镜的分辨率，其无法完成对微观尺度下的结构分析。扫描电子显微镜观测时通常有两种信号来源，分别是二次电子和背散射电子。其中二次电子信号对样品表面形貌有敏感性，背散射电子信号对样品元素分布有敏感性，两者均难以区分小尺度下的结构例如位错、小角晶界，且穿透深度比较低。而中子衍射和传统的XRD的分辨率同样也不具备足以分辨包括晶体取向、缺陷、孪晶等结构特征的高空间分辨率。而TEM虽然分辨率非常高但是效率很低，要想得到大范围内的缺陷分布相当困难。TEM与EBSD制样复杂，尤其EBSD样品对表面光洁度要求极高。

扫描式劳厄衍射技术(Scanning Laue Diffraction)是将同步辐射光源作为X射线衍射光源，具有空间分辨率高(亚微米级别)(Kunz,M.,et al.,Adedicated superbendx-ray microdiffraction beamline for materials,geo-,and environmental sciencesat the advanced light source[J],Rev.Sci.Instrum.,2009)，角分辨率高(～0.01°)(Tamura,N.,et al.,High spatial resolution grain orientation and strainmapping in thin films using polychromatic submicron x-ray diffraction[J],Appl.Phys.Lett.,2002)，穿透力能力强、样品制备简单等优点。扫描式劳厄衍射技术的这些优点，弥补了上述诸多材料分析方法在对材料微观结构分析方面的不足。体现了这种技术在材料分析领域的重要性。

扫描式劳厄衍射需要对样品逐点扫描，产生海量的(几千张到十几万张)扫描式劳厄衍射图谱。现有对扫描式劳厄衍射图谱的处理方法方法，需要对扫描式劳厄衍射实验所得的每张衍射图谱进行独立地指标化处理，之后再进行其他分析。但对扫描式劳厄衍射图谱中的衍射峰信息进行指标化处理需要进行大量计算，非常耗时，该过程往往少则需要数十小时多则数周时间，且处理一般需要在集群计算机上进行，消耗大量的计算资源。这些弊端都严重限制了扫描式劳厄衍射这一技术的使用。