20 世纪 60 年代末 70 年代初，由 Coaster，Booker 等人发现晶体取向也能产生衬度，他们提出和发展了电子通道效应和技术，这一发现很快地在材料科学的各个领域被用来进行有关结晶学问题的研究，但没有得到广泛应用。近几年由于电镜技术提高，开始发挥其有效作用，与晶体取向以及晶体内缺陷密度有关联的衬度显示，能解析很多材料显微现象，从而扩大了扫描电镜的功能和应用范围。

金属、陶瓷、矿物等材料多为多晶材料，且每个晶粒取向不尽相同。当入射电子束照射到样品表面时，试样表层晶面和入射电子束的夹角也不相同。

入射电子束与晶面间的夹角越大时，溢出试样表面的背散射电子就越多，探头接收到的信号越强，图像亮度越高；相反，入射电子束与晶面之间的夹角越小时，晶面间形成通道，背散射电子多数进入试样内部，溢出试样表面的背散射电子越少，信号越弱，图像越暗。

由此可形成电子通道衬度成像 (ECCI)，原理如图 1 所示。

图1  电子通道衬度成像原理粒子模型示意图

入电子束与晶面的夹角对背散射电子强度的影响：(a) 夹角越大背散射电子数目越多；(b) 夹角变小时背散射电子减少。

图 2 金相：不同晶粒的明暗不同

图 3 锂电池正极材料颗粒切片

图 4 钢铁 HCP 马氏体 (明暗条纹代表不同晶面取向)

图 5  钢铁孪晶 (不同条纹方向代表不同的滑移面)

1.  研究金属的变形

对于 ECCI 成像，试样制备和 EBSD 技术要求一样，试样表面需尽可能的平整，从而尽最大程度滤掉形貌衬度。同时要求样品表层无残余应力，表层晶体信息未受到破坏。

通常用于 EBSD 制样的机械抛光、电解抛光和振动抛光等方法，均可制备出用于背散射成像观察的样品。采用离子研磨抛光仪，可以获得大面积的 ECCI 图像观察区域。

参考文献

1. I. Gutierrez-Urrutia, D. Raabe, Dislocation and twin substructure evolution during strain hardening of an Fe–22wt.% Mn–0.6wt.% C TWIP steel observed by electron channeling contrast imaging, Acta Materialia, Volume 59, Issue 16, 2011, Pages 6449-6462, ISSN 1359-6454
2. Motomichi Koyama, Eiji Akiyama, Kaneaki Tsuzaki, Dierk Raabe,Hydrogen-assisted failure in a twinning-induced plasticity steel studied under in situ hydrogen charging by electron channeling contrast imaging, Acta Materialia, Volume 61, Issue 12,2013, Pages 4607-4618,ISSN 1359-6454