[发明专利]菊池衍射检测器

说明书

本发明涉及一种用于菊池衍射，特别是电子背向散射衍射或透射菊池衍射的检测器，检测器包括可安装至彼此的检测器主体和检测器头。其中，检测器主体包括包围被配置用于检测入射辐射的光电检测器的主体部分。检测器主体还包括相对于入射辐射的传播方向被布置在光电检测器上游的真空窗；及第一主体安装部和第二主体安装部，第一主体安装部被配置为被安装到SEM腔室端口。检测器头部包括闪烁屏和被配置为被安装到第二主体安装部的头部安装部。本发明的模块化检测器允许将检测器主体永久地安装到SEM的SEM腔室端口，并且选择性地将检测器头部安装到延伸通过SEM腔室内的SEM腔室端口的第二主体安装部分。因此，如果不执行菊池衍射，则可以空出SEM腔室。

技术领域

本发明涉及一种用于菊池衍射(Kikuchi diffraction，KD)的检测器，特别涉及一种与紧凑型SEM，例如台式SEM一起使用的紧凑、轻便且低成本的KD检测器。

背景技术

晶体材料的结构能够使用衍射方法来分析，其中合适的电磁波被材料的原子相干地散射。然后在不同的散射角度记录散射辐射的与依赖于方向的强度。关于晶体材料的各种信息，例如样品的晶体结构、化学键或机械应变，能够从所记录的所施加的辐射的衍射波的与依赖于方向的强度分布中得出。

适当的辐射可以是电磁辐射，例如X射线，或大量粒子辐射，例如电子束或中子束，只要辐射的波长在结构的晶格常数的范围内就可以进行分析。尽管X射线晶体学仍然是全局结构分析中使用最广泛的技术之一，但开发了更多利用电子束来解析晶体结构的方法，并且这些方法中的至少一些可以在功能集成到SEM中。

被集成在SEM中的最常见的分析技术可能仍然是能量色散光谱法(energydispersive spectroscopy，EDS)，也称为EDX，其允许基于入射电子束激发后的样品所发射的特征X射线来表征样品的元素组成。用于测量晶体取向的越来越普遍地集成到电子显微镜中的另一种分析技术是菊池衍射。这种技术可以被实现为电子背向散射衍射(electronbackscatter diffraction，EBSD)，也称为背向散射菊池衍射(BKD)，或被实现为透射菊池衍射(TKD)，也称为透射电子背向散射衍射(t-EBSD)。

在菊池衍射中，将晶体样品放置于扫描电子显微镜(SEM)中，并且用聚焦电子束辐射。至少有一部分电子被分散在样品中，然后以与依赖于角度的强度分布离开该样品。使用二维检测器，菊池花样能够被记录在检测器表面上的心射切面投影(gnomonicprojection)中，并且能够相对于晶体样品的晶体取向和结构进行分析。在EBSD中，相对于初始入射电子束的传播方向，在样品的上游检测到背向散射电子，而在TKD中，在这个方向的样品的下游检测到透射电子和衍射电子。

当前使用的菊池检测器相当复杂，因此需要在电子显微镜的真空室内外的大量安装空间。除此之外，当前可用的高度专业化的菊池检测器直接针对尽可能高的通用性和精确度，而不是针对在各种类型的SEM中广泛使用而提供经济有效的工具。

然而，如今，大多数电子显微镜是由占地面积小的低端或低成本显微镜形成的，例如台式和紧凑型SEM。这些低端显微镜通常地具有相当紧凑的真空室，由于尺寸和重量的原因，这种真空室使安装当前可用的菊池检测器变得复杂甚至不可行。另外，那些低端SEM的价格与当前可用的菊池检测器的价格在相同的范围内。因此，当前可用的菊池检测器的技术和商业可行性仅限于高端SEM。

因此，本发明的一个目的是克服或至少减少现有技术的缺点，并且提供一种能够被应用于多种电子显微镜并且扩大菊池衍射的应用的简单、低成本和紧凑的菊池检测器。

发明内容

通过本发明的主题，即权利要求1的用于菊池衍射的检测器，实现了本发明的目的并且克服了现有技术的缺点。