层状结构的化学物相分析

在不应用先验知识的情况下,检查高光谱图像是否存在化学相是有利的。Bruker的ESPRIT AutoPhase通过分析基于光谱主成分分析的HyperMap,自动找到成分相似的样品区域。这个程序的灵敏度是可以调整的。最后以多层结构的横截面为例对该方法进行了验证。

第一张图显示了样品的定量混合元素图,第二张图显示了一些存在的不同化学相。这些可以通过AutoPhase程序自动找到,或者通过指定特定的标本区域,在该程序进一步分析完整图谱时将其作为一个化学相处理。两种方法所发现的相的组成都可以被揭示出来,并归因于一种已知的存在的特定物质。用于整个图谱相位分析的标本区域的定义或“分配”可以基于对标本的先验知识,也可以基于第一个假设较少AutoPhase运行所获得的信息。

为了演示,在第一个AutoPhase运行之后,在这里分配了元素映射的三个有趣的代表性区域。这些区域由两个大矩形和一个较小的圆形区域标记。第二张图显示了整个地图的下一个autophaase运行的结果。从区域1和区域3确定的锌和镉含量不同的两个阶段,在整个地图上被正确地定位。由电子束暴露引起的样品表面的碳污染被发现并正确定位为另一个特定相,并且在其他地方,而不是先前由区域2指定的位置。左边的灰色区域显然与预先分配的三个阶段组成不同,因此无法分配。右边这一层似乎含有与2区污染点相似的物种。通过提高灵敏度进一步改进程序可以揭示更多标记为阶段2的点与右侧层之间可能存在的差异。

层状系统的截面组合元素图
利用预先分配的感兴趣区域,AutoPhase在横截面上获得层状系统的化学相图