BEX与EDS成像的区别以及应用解析

19^th March 2024 | Author: Simon Burgess

牛津仪器长期致力于技术创新，为科研和生产提供高效的技术装备。多年来，我们推出了多个新产品，其中部分产品在其领域实现了明显的技术进步，2023年6月推出的Unity便是这些产品中的优秀产品。Unity产品发布后，许多客户表达了对了解其工作原理的兴趣，我们经常收到客户询问BEX和EDS成像技术之间的区别。

Unity的BEX探测器配备了X射线传感器，能够通过X射线进行成像，与常见的EDS面分布成像具有一定的相似性。此外，它还结合了类似于BSE（背散射电子）传感器的功能，能够捕获背散射电子图像，因此它也具备成像探测器的特性。这可能会引起读者的好奇：BEX成像是什么？Unity是如何实现BEX成像的？

Unity的设计理念

在传统的扫描电镜X射线成像过程中，EDS探测器主要收集X射线，成像速度相对较慢。用户需要调整成像条件，以平衡准确性和采集速度。通常情况下，EDS探测器在推荐的工作环境和较高的电子束流下性能更佳。相比之下，Unity能够更有效地收集X射线，并且对样品的敏感度明显低于传统的侧装EDS探测器。这一点突出了BEX成像的优势，它提供了一种与传统EDS探测器不同的X射线信息获取方式。

锂电池正极样品的EDS和BEX成像对比：a) 常规EDS元素面分布图；b) BEX探测器的元素成像；c) 完整的BEX图像，包含X射线成像和BSE图像。

Unity探测器是一款集成了背散射电子和X射线探测技术的创新型探测器。它将电子和X射线传感器精心地布置在极靴与样品之间，实现了BEX成像技术。与传统的BSE探测器相比，Unity的X射线传感器在空间位置上具有优势，能够在不同的样品高度上实现高效的X射线计数率，减轻了样品表面不平整造成的阴影效应。

Unity探测器能够提高效率采集高能量X射线信号。其处理速度和准确性均有所提升。通过算法优化，即使在高计数率下也能妥善处理信号合并问题。Unity探测器的传感器设计独特，能够在多种工作距离下有效采集X射线信号。在BEX成像模式下，EDS的计数率虽然相对较低，但适合进行自动峰值识别和低能X射线检测等分析工作。Unity探测器结合了BEX与EDS技术，提供了精确的元素分析能力、出色的轻元素探测性能以及快速的X射线成像能力。BEX成像技术能够同时采集EDS数据，为用户提供定量分析信息。X射线传感器收集的信号可以与其他传感器数据自动整合，形成统一的图像。BEX软件能够将不同数据类型（例如X射线谱图或图像）无缝整合，自动选择并展示元素信息，为用户提供精确的分析结果。同时，EDS作为额外的信号源，为BEX图像提供了更丰富的信息。在实际应用中，BEX图像可能包含背散射电子图像、X射线图像、二次电子图像以及EDS信号。

BEX成像是一个多信号的数据集结合在一起而产生的图像

BEX可以在低真空模式下成像吗？

一旦认识到BEX不是EDS，不必以相同的方式工作，就可以在EDS难以胜任的条件下使用BEX成像。在低真空模式下，电子束散射严重，X射线计数率低，EDS的元素分布可能存在假象。然而，当你不再关注样品的准确定量结果，而是寻求成像来了解样品的结构时，你就会发现低真空模式非常实用，特别是对于粗糙的、未镀膜处理的样品。而Unity的传感器在低压模式下也能很好地工作，在50-100 Pa下，很容易收集到实时、清晰、高质量的BEX图像。

低真空模式下表面起伏不平的贝壳的BEX图像

Unity可以做X射线成像吗?

Unity包含EDS探测器采集到的信息，它可以使用EDS信号进行X射线成像。Unity与传统EDS探测器的X射线成像高度兼容：单纯使用X射线成像时，BEX会更高效。如果需要识别分析区域中的元素时，EDS会给出更详细的结果。

在日常工作中，当数据分析占据了大量时间时，Unity无疑成为了一个高效的解决方案。将Unity配置在扫描电子显微镜（SEM）上，其效果类似于为车辆增添GPS导航系统，或是将传统的黑白电视升级为色彩丰富的彩电。通过BEX（背散射电子和X射线）成像技术，Unity能够快速获取并呈现样品的关键信息，从而帮助研究人员在更短的时间内完成详尽的数据采集和分析，极大地提升了工作效率和准确性。

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