Affrontare le sfide di una tecnica in continua evoluzione / Meeting the challenges of an ever-evolving technique

Affrontare le sfide di una tecnica in continua evoluzione / Meeting the challenges of an ever-evolving technique

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Molti anni fa, ho avuto la fortuna di lavorare per HKL Technology nel momento in cui abbiamo sviluppato e lanciato il software di acquisizione ed elaborazione dati Channel5 EBSD. Era un’era entusiasmante per la tecnica: sempre più ricercatori comprendevano il potenziale dell’EBSD nel rivelare segreti microstrutturali nascosti nei loro campioni, e l’automazione e gli sviluppi in termini di velocità stavano rendendo la tecnica molto più attraente per i clienti del settore. Ricordo di aver partecipato all'incontro annuale EBSD della Royal Microscopical Society presso l'Università di Birmingham all'inizio del 2001, dove abbiamo presentato in anteprima il software Channel5 per la prima volta e di aver visto l'espressione di stupore sul volto di uno degli addetti alle vendite di un nostro concorrente, come un video di dati in tempo reale l'acquisizione ha mostrato velocità di analisi di 25 modelli al secondo (ricordate che questo avveniva prima ancora che fossero disponibili rilevatori EBSD digitali basati su CCD). Questo è stato davvero un drammatico passo avanti! Il software di elaborazione dati che abbiamo sviluppato tanti anni fa ha resistito molto bene alla prova del tempo con centinaia, se non migliaia, di clienti in tutto il mondo che apprezzano la combinazione di flessibilità e funzionalità di Channel5.

Tuttavia, la tecnica EBSD è in continua evoluzione e sembra che stiamo attraversando ancora una volta un periodo di sviluppo rapido e significativo. Come spesso accade, la tecnologia del rivelatore è la forza trainante: l’introduzione della tecnologia CMOS ad alta velocità, guidata dal lancio del rivelatore Symmetry più di 2 anni fa, consente ai ricercatori di caratterizzare i loro campioni in pochi minuti, o di mappare vaste aree con risoluzioni senza precedenti. A ciò si aggiunge l’ascesa dell’EBSD come strumento analitico standard e diventa chiaro che ora esiste una gamma molto più ampia di competenze nell’EBSD, con molti nuovi arrivati ​​desiderosi di utilizzare la tecnica per misurazioni di routine, nonché un nucleo di esperti che continuano a esplorare nuovi modi per interrogare i modelli EBSD e i set di dati EBSD. Questi cambiamenti hanno reso giunto il momento di sostituire il software Channel5: ora abbiamo bisogno di una piattaforma in grado di gestire facilmente set di dati di molti milioni di misurazioni, mantenendo la flessibilità richiesta dai nostri utenti di fascia alta pur mantenendo un'interfaccia semplice e facile da usare. che rende l'elaborazione dei set di dati EBSD logica e intuitiva per tutti i livelli di competenza. Non si tratta di una sfida da poco, ma siamo lieti di aver recentemente rilasciato AZtecCrystal come parte fondamentale del nostro portafoglio EBSD per affrontare questa sfida.

La difficoltà con EBSD (rispetto ad EDS, ad esempio) è che ci sono così tante informazioni archiviate in un singolo set di dati. Un utente potrebbe voler misurare la dimensione dei grani, analizzare la frequenza dei confini reticolari del sito coincidenti, caratterizzare la struttura od indagare sui cambiamenti nella densità delle dislocazioni all'interno di un campione. Una mappa può avere qualsiasi forma e praticamente qualsiasi dimensione e l'elaborazione dei dati potrebbe avvenire sullo stesso PC del software di acquisizione, su una workstation autonoma o sul laptop di un ricercatore. È stata dedicata una notevole quantità di pianificazione alla progettazione di AZtecCrystal per soddisfare queste esigenze e riteniamo di aver ottenuto un risultato praticamente perfetto. L'interfaccia è pulita, intuitiva e familiare ai nostri utenti che amano l'aspetto grafico di AZtec:

Il software è veloce ed utilizza molte impostazioni predefinite intelligenti dietro le quinte, ma scava un po' più a fondo e ci sono tutta una serie di opzioni flessibili che soddisferanno l'utente più esigente. Abbiamo mantenuto (e rielaborato) le funzionalità di Channel5 che piacevano agli utenti, come il sottoinsieme flessibile ed il modo di creare mappe strato su strato. Ad esempio, viene mostrato come è possibile costruire una mappa in una serie di passaggi, qui per evidenziare la deformazione attorno alle punte delle fessure in un acciaio duplex:

Tuttavia, la cosa forse più importante (e, dal mio punto di vista come Product Manager EBSD, più entusiasmante) AZtecCrystal pone le basi per lo sviluppo nei mesi e negli anni a venire. Abbiamo molte idee per nuove funzionalità e funzionalità avanzate ed ascoltiamo costantemente i nostri clienti per scoprire quali problemi stanno cercando di risolvere utilizzando la tecnica EBSD. Il rilascio di AZtecCrystal aiuterà molti dei nostri utenti a comprendere i loro campioni un po' più facilmente, anche se qui a Oxford Instruments NanoAnalysis lo consideriamo come il primo passo di quello che speriamo sarà un viaggio lungo e di successo.

ENGLISH

Many years ago, I was fortunate enough to be working for HKL Technology at the time when we developed and launched the Channel5 EBSD acquisition and data processing software. It was an exciting era for the technique – more and more researchers were understanding the potential of EBSD to reveal hidden microstructural secrets in their samples, and automation and speed developments were making the technique far more attractive to industry-based customers. I remember attending the annual Royal Microscopical Society EBSD meeting at Birmingham University in early 2001 where we previewed the Channel5 software for the first time, and seeing the look of astonishment on the face of one of our competitor’s sales staff, as a video of live data acquisition showed analysis rates of 25 patterns per second (remember that this was before even digital CCD-based EBSD detectors were available). This really was a dramatic leap forward! The data processing software that we developed all those years ago has stood the test of time remarkably well with hundreds, if not thousands, of customers worldwide enjoying Channel5’s blend of flexibility and functionality.

However, the EBSD technique is constantly changing and it feels as if we are once again going through a period of rapid and significant development. As is often the case, detector technology is the driving force: the introduction of high-speed CMOS technology, led by the launch of the Symmetry detector more than 2 years ago, enables researchers to characterise their samples in a matter of minutes, or to map large areas at unprecedented resolutions. Add to this the rise of EBSD as a standard analytical tool and it becomes clear that there is now a much greater breadth of EBSD expertise, with many relative newcomers keen to use the technique for routine measurements as well as a core of experts who continue to explore new ways to interrogate EBSD patterns and EBSD datasets. These changes have made it time to replace the Channel5 software: we now need a platform that can cope easily with datasets of many millions of measurements, maintaining the flexibility demanded by our high-end users yet keeping a simple and easy-to-use interface that makes processing EBSD datasets logical and intuitive for all levels of expertise. This is no small challenge, but we are delighted to have recently released AZtecCrystal as a core part of our EBSD portfolio to meet this challenge.

The difficulty with EBSD (as compared to EDS, for example) is that there is so much information stored within a single dataset. A user might want to measure the grain size, analyse the frequency of coincident site lattice boundaries, characterise the texture or investigate changes in dislocation density within a sample. A map can be any shape and pretty much any size, and data processing might take place on the same PC as the acquisition software, on a standalone workstation or on a researcher’s laptop. A significant amount of planning has gone into the design of AZtecCrystal to meet these demands, and we feel we have got it pretty much spot-on. The interface is clean, intuitive and familiar to our users who love the look and feel of AZtec:

The software is fast and uses many intelligent defaults behind the scenes yet, dig a little deeper, and there are a whole host of flexible options that will satisfy the more demanding user. We have retained (and reworked) the functionality from Channel5 that users liked, such as the flexible subsetting and the layer-upon-layer way to create maps. For example, it shows how a map can be built up in a series of steps, here to highlight deformation around crack tips in a duplex steel:

However, perhaps most importantly (and, from my perspective as the EBSD Product Manager, most excitingly) AZtecCrystal lays the platform for development in the months and years ahead. We have many ideas for new features and advanced functionality, and we are constantly listening to our customers to find out what problems they are trying to solve using the EBSD technique. The release of AZtecCrystal will help many of our users understand their samples that little bit easier, even though here at Oxford Instruments NanoAnalysis we are treating it as the first step on what we hope will be a long and successful journey.

Da:

https://nano.oxinst.com/library/past-blogs/ebsd-ever-evolving