一种探测系统的制作方法

本技术涉及扫描电子显微镜，尤其涉及一种探测系统。

背景技术：

1、电子背散射衍射(ebsd)技术目前已很成熟，可广泛用于晶粒取向、微区织构、取向关系、惯习面测定及物相鉴定、应变分布测定、晶界性质研究和晶格常数等测定。与常用的x-ray衍射、tem中的选区电子衍射相比具有其自身的特点。尤其是安装在扫描电镜上时，使扫描电镜具有形貌观察、结构分析和成分测定(配备能谱和波谱)的功能，成为一种综合分析仪器。

2、ebsd是sem的成熟附件，用于表征微观组织。ebsd采集的数据是呈空间分布的，可以用面分布图和图像来显示，从而可以详细检查不同样品的局部特征。ebsd是一种高度自动化的技术，现代的商业系统能够每秒分析数千个衍射花样：这使得利用高空间分辨率扫描样品表面，采集所有需要的数据，来进行整体的微观组织表征成为可能。

3、目前ebsd技术的应用领域集中于多种多晶体材料—工业生产的金属和合金、陶瓷、半导体、超导体、矿石—以研究各种现象，如热机械处理过程、塑性变形过程、与取向关系有关的性能(成型性、磁性等)、界面性能(腐蚀、裂纹、热裂等)、相鉴定等。

4、当电子束轰击到样品表面时，ebsd提供了轰击处样品详细的晶体学性质信息；esbd通常与能谱仪(eds)结合使用，可以补充分析测量样品的成分。因此集成了ebsd和eds的测量系统，提供了更全面的微观组织表征，包括：相鉴定、相分布、晶粒尺寸数据、晶界表征、织构(晶体择优取向的程度)、局部应变变化。所有这些信息都可以从一个ebsd数据集导出，其空间分辨率可达nm尺度，样品分析区域可覆盖若干mm2。

5、在实际使用ebsd探测器采集信息时，需要样品表面与水平面呈70°左右。因为倾斜角越大，背散射电子越多，形成的电子背散射衍射花样(ebsp)花样越强。但是由于硬件原因，包括受几何设计与仪器设计影响，目前的样品台无法旋转达到70°及以上角度，且旋转角度过大时会撞到物镜(物镜侧面角度一般为50°)。这就使得操作困难，并且无法采集到更高质量的图像。

6、因此，有必要研究一种新的探测系统来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供了一种探测系统，能够解决当前ebsd测试时必须样品台旋转、硬件限制所导致的测试角度受限、样品容易掉落、容易碰撞的问题。

2、本实用新型提供一种探测系统，所述系统包括第一物镜、第二物镜、ebsd探测器、样品台和pc端；

3、所述第一物镜设于所述样品台正上方，所述第二物镜设于所述样品台斜上方；所述第一物镜和所述第二物镜的电子束会聚在样品表面的同一位置；ebsd探测时，通过所述第二物镜实现电子束在样品表面的斜向入射；

4、所述ebsd探测器设于所述样品台的斜上方、所述第二物镜的对侧，并与所述pc端连接。

5、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一物镜的电子束在所述样品表面的入射角度为90°；

6、所述第二物镜的电子束在所述样品表面的入射角度为5°-20°。

7、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述ebsd探测器包括光屏、ccd相机和前置散射探测器件；

8、所述光屏设于所述ccd相机的前端，所述前置散射探测器件设于所述光屏的边缘处，呈倾斜状态，在采集ebsd数据之前，用于生成样品微观组织图像，可以成原子序数衬度像或取向衬度像，帮助后续设置ebsd实验采集数据。

9、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述前置散射探测器件能够尽可能地靠近所述样品表面。

10、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述光屏为磷光屏。

11、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述ccd相机为低光敏感性ccd相机；所述ccd相机的灰度≥12bit，空间分辨率≥1300×1024。

12、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述系统还包括离子研磨仪，所述离子研磨仪设于所述样品的正侧面，并与所述pc端连接。

13、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述系统还包括eds探测器；

14、所述eds探测器设于所述第一物镜的侧边，并与所述pc端连接。

15、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述系统还包括cl荧光探测器；

16、所述cl荧光探测器设于所述第一物镜的斜下方、所述样品的斜上方，并与所述pc端连接。

17、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述系统还包括bse探测器；

18、所述bse探测器设于所述第一物镜的电子束的外周、所述第二物镜和所述ebsd探测器的内侧，并与所述pc端连接。

19、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述系统还包括se探测器；

20、所述se探测器设于所述第一物镜的下方、所述样品的上方，并与所述pc端连接。

21、与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本实用新型通过在侧边增设第二物镜的方式突破传统ebsd测试的硬件限制，能够得到满意的入射角度；且ebsd测试时无需样品台旋转，直接通过改变第二物镜电子束的入射角度实现优异的ebsd测试效果，避免了传统ebsd测试时样品台旋转与主物镜发生碰撞的可能；

22、上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：本实用新型的ebsd测试可以与eds探测、se探测(用于采集x射线)、cl荧光结合同时使用，减少操作时间，可以提高信号采集效率，操作安全性大大增加，这是传统依靠样品台旋转的ebsd测试无法实现的；由于eds需要垂直电子束轰击样品表面探测样品表面信息，ebsd需要倾斜电子束轰击样品激发出背散射电子，背散射电子射出时与内部晶面发生布拉格衍射形成菊池花样，因此传统单物镜且依赖样品台旋转的ebsd测试方式是无法和eds测试同时进行的，在需要两者测试数据时，需要分别进行测试，存在诸多不便；

23、上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：本实用新型通过添加一个第二物镜，使得角度可以在5°到20°之间(相当于传统的70°或85°之间)；因为倾斜角越大，背散射电子越多，形成的ebsp花样越强，由于本实用新型新增的第二物镜可以旋转到更大的角度，所以可以采集到更高质量的图像信息；

24、上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：传统ebsd测试的样品台需要纵移、横移、旋转，对样品检测尺寸具有限制，无法实现大尺寸样品检测；而本实用新型的方案在ebsd测试时样品台是平移检测，空间不受限，可以满足大尺寸样品的ebsd测试；

25、上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：本实用新型的方案解决了样品台旋转导致的电子束在样品表面定位不准，从而降低在样品表面的空间分辨率等负面效果；

26、上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：本实用新型第一物镜和第二物镜的两个电子束同时作用在样品表面，可以激发出样品更多的信号电子，从而提高采集图像质量。

27、当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。