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NanoAnalysis |博客
相关分析:不仅仅是比较

17th作者:Iain Anderson

就像我几个月前在博客里写的那样学习了解更多在美国,使用多种技术进行分析是收集数据集的一种强大方法,它使我们能够更多地了解每个样本。

当结合两个数据集时,我们可以迅速认识到,使用一种技术清晰明显的特征和属性,在另一种技术中可能是看不见的,反之亦然。

如果我们认为显微镜技术可以看到的数据类型是“可视范围”,那么我们可以看到电子显微镜(EM)和原子力显微镜(AFM)的范围是高度互补的。每一种技术都可以添加其他技术看不到的多层信息。

EM, EBSD, EDS和AFM的“视觉范围”

表格: EM、EBSD、EDS和AFM的“视觉范围”

多年来,通过参加各种会议和用户小组,我看到了大量的研究成果,这些研究的重点是确定材料的功能性能如何以及为什么会受到材料结构、成分和性能的组合的影响。由于这些不能全部测量使用同一仪器,相关分析的使用已变得越来越普遍,但研究人员经常阻挠缺乏足够的工具进行数据分析。

结合不同的成像方式增强了我们对材料的理解,完成了结构、组成和性能之间的联系

图:结合不同的成像方式增强了我们对材料的理解,完成了结构、组成和性能之间的联系

为了举个例子,参考我上一篇博客中的一个示例,我们可以收集一个双相钢示例的EBSD和AFM数据,从而得到下面的图。

EBSD相图显示铁素体(红色)和奥氏体(蓝色)相EBSD FSD取向图显示不同晶粒取向之间的对比AFM地形图显示样品在每个像素处的物理z-高度AFM磁力显微镜图显示AFM尖端对磁畴的响应

从左到右

  • EBSD阶段地图显示铁素体(红色)和奥氏体(蓝色)相
  • EBSD FSD方向图提供不同晶粒取向之间的对比
  • AFM地形地图表示样本在每个像素处的物理z-高度
  • AFM磁力显微镜图显示AFM针尖对磁畴的响应

将这些图像并排呈现,可以比较不同的地图,绘制假设,并推断出不同测量之间可能存在的关系。这种比较的问题是,由于数据的变化,很难知道数据是否真的来自同一区域

  • 在每个成像方式之间的比例
  • 用每种技术获得的地图的相对方位
  • 由单个显微镜引起的倾斜或扭曲

通常情况下,工作就会停止,因为进一步获取这些数据既困难又耗时……我们仍然停留在比较的领域。

一个特别勤奋的研究人员可能会通过将每张地图输出到一个独立的平面设计软件包或其他图像处理软件来追求更好的可视化效果。使用这样的包,可以手动将每个图像对齐为更大的多层堆栈的一部分,其中各个层可以打开或关闭。

图像:使用绘图或图像处理软件包可以叠加多个图像并对其进行操作以提供相关图像。这里显示了EBSD相位图、方向对比图和磁力图。

图片:使用绘图或图像处理软件包可以叠加多个图像并对其进行操作以提供相关图像。这里显示了EBSD相位图、方向对比图和磁力图。

虽然这一过程克服了许多固有的局限性与相邻图像之间的比较,但它是耗时的,并遭受另一个主要的缺点;只有通过将源数据集转换为图像才能实现这一结果,而这样做就抛弃了由所有昂贵的实验室设备生成的丰富的定量数据!

这些经验是我们的新相关软件包Relate的灵感,该软件包优化了EM, EDS, EBSD和AFM数据。Relate软件从任何来源导入和关联图像,但当从AZtec和AFM导入数据时,其全部功能是解锁的。

这些地图不仅可以在2D和3D地形中进行关联和可视化,而且由于导入了完整的数据集,因此可以对相关数据集进行真正的定量分析,包括多层剖面、阈值选择和感兴趣点或区域的测量。

用EBSD相位图、EBSD方向对比和磁力显微镜数据着色的AFM表面形貌可视化。提取一个概要文件,显示每个地图层中的真实数据。

图片:用EBSD相位图、EBSD方向对比和磁力显微镜数据着色的AFM表面形貌可视化。

提取一个概要文件,显示每个地图层中的真实数据。

Relate的核心原则是在记录的流程和工作流程中提供直接的相关性、交互式可视化和定量数据分析,以增强我们对每个样本的理解。

关联是指图像的比较停止,数据的关联分析开始。来了解更多,访问我们网站或者注册这个崭新的教程的软件。

问我一个问题 伊恩•安德森

伊恩•安德森

EBSD业务经理

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