教你如何用channel 5软件处理EBSD数据

EBSD是一种重要的表征方法，是获取材料微区取向的一门理想技术。通过对EBSD数据的分析，可以获得丰富的晶体学信息，这些信息不仅可以帮助科研Friends们发表高质量的论文，还可以直接应用到工业生产中，帮助生产高质量的材料。在扫描电镜的EBSD探头上测试完数据以后，会生成两个源数据和一个检测报告。这两个源数据的格式分别为.cpr和.crc格式。这两个格式的数据不能够直接使用，而是要利用Channel 5软件对其进行后处理，得到各种数据图片和统计结果后才能进行数据分析和论文的写作。Channel 5软件的功能十分强大，其处理数据的过程看似简单，但也存在许多技巧。正确教会读者使用Channel 5软件处理EBSD数据，是笔者些这篇文章的用意所在。

如果电脑上装有Channel 5软件，打开EBSD所测数据时，.cpr格式的数据会显示图标，表示该文件已经被软件识别。这个时候双击该按钮，则出现如图1左边的对话框。点击OK，随即出现右边的对话框。可以看出里面主要包括Tango、Mambo、Salsa三个主程序，最右边的Notepad一般用不着。下面我们主要介绍这三个程序的用法。

图 1 .cpr数据的打开

1.Tango程序的应用

Tango程序的打开非常简单，直接将下面标记为1的文件夹打开即可。打开的效果如图2所示。在Tango程序里面可以做出各种图片，还兼具统计的功能。下面我们主要展示怎么通过Tango程序获得这些图片。

图 2 Tango程序的打开

1）去噪点

去噪的目的是去除误标的点，提高数据的准确性，其步骤如图3所示：鼠标按照1/2/3/4的顺序点击，即可完成降噪的目的。值得一一提的是在extrapolate下面的按钮表示low→high的一次降噪程度，大家特别注意，降噪需要按照实际情况，不能降太多，也不能太少，太多和太少都会造成数据的失真。

图3 降噪示意图

2）IPF图的输出

在Tango程序中输出IPF图的方法如图4所示，按照1/2/3/4的顺序，依次进行便可以得到IPF图，在IPF图中，最好添加进相界和晶界，关于相界和晶界的设定，笔者在后面会讲到。然后鼠标右键→export→data，变输出了IPF图。其中相界和晶界也都是拖入相应的位置。

图4 IPF图的输出

注意：Schmid factor图，Tayor factor图，Texture component图、Band contrast图、Local misorientation图、Eulor图、Recrystallized function图的做法与IPF图一样，笔者不在一一罗列。

3）晶界、相界的设定

在Tango程序的很多图中，都需要加上晶界，晶界一般用不同颜色的线表示，其设定方法如图5所示。首先把Grains Boundaries拖进相应的相中，双击，会出现右边的对话框，点击Line Specification进行相应的设置。在EBSD中通常把2~15°的设定为小角晶界，15°以上的设为大角度晶界，两种晶界可以用不同颜色的表示，设置位置如图5绿色矩形框所示。相界的设定方法与晶界几乎一样，大家可以比类相知。

图5 晶界的设定

3）某些图的数据统计

在Tango程序中，如BC图，Schmid Factor图等都需要对相应数据做统计。其统计的方法基本上异曲同工，首先鼠标左键单击Legend，则出现图6上方的对话框，然后右键点击Zoom histogram，则出现下面的对话框，之后右键export→data，此时会输出一组Tex格式的文件，之后大家用origin作图即可。

图6 晶界图统计数据的输出

4）点对第一点和点对前一点的累积取向差

对某个特殊晶粒或者相邻晶粒计算点对第一点和点对前一点的累积取向差时，其步骤可以分为2步，如图7所示。相应点击的按钮皆已标明。

图7点对第一点和点对前一点的累积取向差

2.Mambo程序的应用

Mambo程序用于输出极图、反极图和IGMA图，从而判断合金内部的织构或晶粒的取向信息，其作图方法如图8所示。

图8 Mambo输出图片的方法

首先将文件拖入Mambo程序中，就会出现右边的对话框，点击红色圆圈标记的按钮，出现箭头所指画面，将Pole figure拖入相应的相，出现散点极图，鼠标右键之后选择New contouring，在粉色箭头所指的对话框这是参数（一般选择系统默认参数即可），点击OK，则出现彩色的极图。反极图，IGMA图的做法与极图的做法类似，不同的是第二步需要把Inverse Pole figure和Axis in sample CS拖入相应的相，接下来的步骤与极图的做法一模一样。

3.Salsa程序的应用

Salsa程序主要用于ODF图的输出，做法如图9所示，首先把文件拖入Salsa程序，出现右边的对话框，点击Edit→New ODF，之后出现下面的四个对话框，依次点击继续，则出现左下方的带有颜色的立方块，点击上方用红色圆圈的按钮，则生成ODF图。

图9 ODF图的输出

4.选子集的功能应用

以上是Channel 5软件三个程序最基本的出图，但是在写论文的时候，我们有时关心的是某一局部区域的特征，这便涉及子集选取的功能。Tango、Mambo以及Salsa都有选子集的功能，下面笔者以Tango程序为例，说明Channel 5子集的功能应用。首先，点击分颜色圈的按钮，则出现Subset Selection Tools工具栏，粉色矩形框圈的部分为四个常用的选子集工具，如果读者还需要其他工具的话，点击+号，则出现其他工具。在这里，笔者圆形的工具，在IPF图上的需要区域画个圆，则在右边的源文件部分出现subset 1，表示选取了一个子集。这个子集可以导入Tango、Mambo以及Salsa程序，则可以输出相应的图。Mambo以及Salsa程序的子集选取类似，笔者这里不再一一列出。

图10 Tango程序中子集的功能

有些子集功能的选取比较高级，并非如图10所示一样，笔者在这里给大家介绍一种怎样在BC图中划分开不同衬度范围内的晶粒。在Tango程序中得到BC图后，首先点击Legend按钮，则出现右边的统计数据对话框，右键→Set Mix/Max，则出现下面的小对话框，设置好相应的数值，点击ok，则变成下面的图像。右键→Range to Subset，便生成相应衬度范围内的子集。

图11 在BC图中划分开不同衬度范围内的晶粒

5.晶粒大小的统计以及子集的设定

在Channel 5软件之中，可以对所扫的区域的晶粒大小进行勘探和统计图的输出，按照图12中1/2/3的顺序点击后，则生成相应的晶粒大小的柱状统计图。另外，在右边的对话框中，单击右键可以输出Excel的表格，里面包含全部晶粒的信息。在柱状图部分，可以建立不同尺寸范围内晶粒的子集，右键→Set Mix/Max，设置好相应的数值，点击ok，然后在右键→Range to Subset，便生成相应尺寸范围内的子集。

图12晶粒大小的统计以及子集的设定

6.3D取向图

在某些分析中，某些晶粒的3D取向图的加入会使得信息更加丰富和直观，做3D取向图时，如图12所示，首先需要打开IPF图或者Euler图，然后点击View→3D Crystal Orientation，则会出现某晶粒的三维图，在IPF图或者Euler图点击另外的晶粒，则又出现相应的图。

图13 晶粒3D取向图的做法

以上是Channel 5软件最在处理EBSD数据时各种图或者数据方法，Channel 5软件的功能十分强大，很多东西需要具体问题具体分析的，这就需要读者自己的感悟。笔者在这里也是竭尽所能的分享自己所学，如果有遗漏或不足之处，还请大家见谅或者与我沟通。

本文由虚谷纳物供稿。