层状结构的化学相分析

在不使用先验知识的情况下,对高光谱图像进行化学相检测是非常有利的。Bruker的ESPRIT autopphase基于光谱的主成分分析,通过分析HyperMap自动找到成分相似的样本区域。这个程序的灵敏度是可以调整的。以多层结构的截面为例,对该方法进行了验证。

第一幅图像显示了样品的定量混合元素图,第二幅图像显示了一些存在的不同化学相。这些可以通过autopphase程序自动发现,或通过指定特定的样品区域,这些区域将在程序进一步分析完整的地图时作为一个化学相处理。两种方法所发现的相的组成都可以揭示出来,如果已知某种特定物质,则可以将其归因于该物质。用于整个地图相位分析的样本区域的定义或“分配”可以基于关于样本的先验知识或基于第一次无假设的autopphase运行获得的信息。

为了演示,在第一次运行autopphase之后,这里分配了元素映射的三个有趣的代表性区域。这些区域由两个大的矩形和一个较小的圆形区域标记。整个Map的下一个autopphase运行的结果显示在第二个图像中。在整个图中,从区域1和区域3确定的两个Zn和Cd含量不同的阶段被正确定位。电子束暴露在样品表面造成的碳污染被发现并被正确定位为另一个特定的相,也在先前由区域2指定的其他地方。左边的灰色区域显然不同于三个预先分配的阶段,因此不能被分配。右边的一层似乎含有与区域2中的污染点相似的物种。通过提高灵敏度进一步改进该程序,可以揭示更多标记为第二阶段的斑点和右边的层之间可能的差异。

在横截面上的分层系统的组合元素图
利用预先指定的感兴趣区域,通过autopphase在横断面上获得分层系统的化学相图