背向散射電子連射技術 (EBSD) 是一種基于掃描電子顯微鏡的微觀結構-晶體學表征技術，常用于晶體或多晶材料的研究。 該技術可以提供有關材料結構、晶體取向、相或應變的信息。

這些類型的研究是在透射電子顯微鏡中使用 X 射線衍射 (XRD)、中子衍射和/或電子衍射以及分析彈性波而不是分析衍射事件的空間分辨聲學光譜 (SRAS) 進行的。 選擇采用哪種技術取決于各種因素，包括空間分辨率、分析的面積/體積以及測量是靜態的還是動態的。

對于 EBSD 測量，將平坦/拋光的晶體樣品以高度傾斜的角度（從水平方向約 70°）放置在 SEM 室中，朝向衍射相機，以增加所得電子背散射衍射圖案的對比度。 熒光屏位于 SEM 的樣品室內，與極片成大約 90° 的角度，并與一個緊湊型透鏡耦合，該透鏡將圖像從熒光屏聚焦到 CCD 相機上。 在這種配置中，一些進入樣品的電子會發生反向散射并可能逸出。 當這些電子離開樣品時，它們可能會在與晶體結構和衍射的周期性原子晶格平面間距相關的布拉格條件下退出。 這些衍射電子可以從材料中逸出，有些會碰撞并激發磷光體，使其發出熒光。

在 SEM 內部，電子束聚焦在結晶樣品的表面上。 電子進入樣品，一些電子可能會反向散射。 逃逸的電子可以在布拉格角附近退出并衍射以形成對應于每個晶格衍射晶面的菊池帶。 如果系統幾何形狀得到很好的描述，則可以將衍射圖中存在的帶與電子相互作用體積內材料的底層晶相和取向相關聯。 每個波段都可以通過形成它的衍射平面的米勒指數單獨索引。 在大多數材料中，只需要三個相交的能帶/平面來描述晶體取向的xxx解（基于它們的晶面間角度），并且大多數商業系統使用具有國際晶體數據庫的查找表來執行索引。 該晶體方向將每個采樣點的方向與參考晶體方向相關聯。

雖然這種與運動學解決方案（使用布拉格條件）相關的“幾何”描述對于取向和紋理分析非常強大且有用，但它僅描述了晶格的幾何形狀，而忽略了衍射材料中涉及的許多物理過程。 為了充分描述電子束散射模式 (EBSP) 中更精細的特征，必須使用多束動力學模型（例如，實驗模式中帶強度的變化不符合與結構因素相關的運動學解決方案）。

EBSD 實驗是使用配備有 EBSD 檢測器的 SEM 進行的，該檢測器至少包含熒光屏、緊湊型鏡頭和低光 CCD 相機。 商用 EBSD 系統通常配備兩種不同的 CCD 相機之一：為了快速測量，CCD 芯片具有 640×480 像素的原始分辨率； 對于更慢、更靈敏的測量，CCD 芯片分辨率可以達到 1600×1200 像素。 高分辨率探測器的xxx優勢是它們具有更高的靈敏度，因此可以更詳細地分析每個衍射圖案中的信息。 對于紋理和方向測量，衍射圖案被裝箱以減小它們的尺寸并減少計算時間。 基于現代 CCD 的 EBSD 系統可以以高達 1800 個圖案/秒的速度對圖案進行索引。 這使得能夠生成非常快速和豐富的微觀結構圖。

最近，CMOS 探測器也被用于 EBSD 系統的設計。 新的基于 CMOS 的系統允許比基于 CCD 的前輩更快的模式索引。 基于 CMOS 的現代 EBSD 檢測器能夠以高達 3000 個圖案/秒的速度對圖案進行索引。

通常，圖案收集后 EBSD 過程的xxx步是標引。 這允許在收集圖案的樣品的單個體積處識別晶體取向。 使用 EBSD 軟件，通常使用修改后的霍夫變換通過數學程序檢測圖案帶，其中霍夫空間中的每個像素表示 EBSP 中的xxx線/帶。 霍夫變換用于啟用波段檢測，這些波段在原始 EBSP 中很難通過計算機定位。