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Transmission Kikuchi diffraction: The impact of the signal-to-noise ratio

  • Signal optimization for transmission Kikuchi diffraction (TKD) measurements in the scanning electron microscope is investigated by a comparison of different sample holder designs. An optimized design is presented, which uses a metal shield to efficiently trap the electron beam after transmission through the sample. For comparison, a second holder configuration allows a significant number of the transmitted electrons to scatter back from the surface of the sample holder onto the diffraction camera screen. It is shown that the secondary interaction with the sample holder leads to a significant increase in the background level, as well as to additional noise in the final Kikuchi diffraction signal. The clean TKD signal of the optimized holder design with reduced background scattering makes it possible to use small signal changes in the range of 2% of the camera full dynamic range. As is shown by an analysis of the power spectrum, the signal-to-noise ratio in the processed KikuchiSignal optimization for transmission Kikuchi diffraction (TKD) measurements in the scanning electron microscope is investigated by a comparison of different sample holder designs. An optimized design is presented, which uses a metal shield to efficiently trap the electron beam after transmission through the sample. For comparison, a second holder configuration allows a significant number of the transmitted electrons to scatter back from the surface of the sample holder onto the diffraction camera screen. It is shown that the secondary interaction with the sample holder leads to a significant increase in the background level, as well as to additional noise in the final Kikuchi diffraction signal. The clean TKD signal of the optimized holder design with reduced background scattering makes it possible to use small signal changes in the range of 2% of the camera full dynamic range. As is shown by an analysis of the power spectrum, the signal-to-noise ratio in the processed Kikuchi diffraction patterns is improved by an order of magnitude. As a result, the optimized design allows an increase in pattern signal to noise ratio which may lead to increase in measurement speed and indexing reliability.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:T. Tokarski, Gert Nolze, A. Winkelmann, L. Rychlowski, P. Bala, G. Cios
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Ultramicroscopy
Jahr der Erstveröffentlichung:2021
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Elsevier
Verlagsort:Amsterdam
Jahrgang/Band:230
Aufsatznummer:113372
Erste Seite:1
Letzte Seite:8
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:EBSD; SEM; Sample holder; Transmission Kikuchi diffraction
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
DOI:10.1016/j.ultramic.2021.113372
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-531743
ISSN:0304-3991
ISSN:1879-2723
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:02.09.2021
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:22.09.2021
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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