Elektronenmikroskopie

Rasterelektronenmikroskopie

Im Rasterelektronenmikroskop wird die Oberfläche eines Festkörpers mit hoher Schärfentiefe dargestellt. Mit Hilfe einer Wolframkathode wird ein Elektronenstrahl erzeugt, welcher die Oberfläche einer Probe im Hochvakuum abrastert. Die dabei entstehenden Wechselwirkungsprodukte werden detektiert und liefern Bildinformationen über die Oberflächenbeschaffenheit. Mittels Sekundär- oder Rückstreuelektronen-Kontrast lassen sich verschiedene Darstellungsformen wählen. So sind Bewertungen von Bruchflächen oder Topographien sehr detailliert möglich.

Um ein Bild im REM auflösen zu können, muss die Probe leitfähig sein. Dies kann durch Bedampfen mit einer hauchfeinen Gold- oder Graphitschicht geschehen. Für organische Proben besteht zudem die Möglichkeit der Handhabung im Niedervakuum.

Die GWP besitzt zwei Rasterelektronenmikroskope mit folgenden Anwendungsmöglichkeiten:

» Bildgebung durch Sekundär- oder Rückstreuelektronen-Kontrast

» Auflösung im 2stelligen nm-Bereich (50.000-fach)

» Betrieb mit geringem Vakuum (1 bis 270 Pa) möglich (keine Bedampfung der Probe nötig)

» EDX-Elementanalyse mit Silizium-Drift-Detektor

» Große Probenkammer: Proben mit Durchmessern bis zu 200 mm, 70 mm Höhe und bis 2 kg Gewicht

Probenkammer REM
Probenkammer REM
Freigewachsene ZnO Kristalle, SE Detektor
Freigewachsene ZnO Kristalle, SE Detektor

REM SE-Detektor

Durch die Wechselwirkung des Elektronenstrahls mit der Probe werden Sekundärelektronen freigesetzt. Diese werden durch eine Saugspannung in einen Detektor gelenkt und ergeben das Signal. So enstehet durch Abschattungseffekte ein Topographiekontrast der das Bild erzeugt. Diese Bilddarstellung wird überwiegend für die Dokumentation und Bewertung von Oberflächenstrukturen wie z.B. Bruchflächen, Korrosionsangriffe, Oberflächegüten, usw. verwendet.

REM SE-Detektor Duktiler Gewaltbruch mit Scherwaben
REM SE-Detektor Duktiler Gewaltbruch mit Scherwaben
REM SE-Detektor Oberflächenstruktur plasmainduzierter Brennfleck
REM SE-Detektor Oberflächenstruktur plasmainduzierter Brennfleck

REM RE-Detektor

Bei diesem Detektor wird das bildgebende Signal durch abgebremste und abgelenkte Primärelektronen erzeugt. Die Energie der Rückstreuelektronen ist abhängig von der Dichte des Probenmaterials. Somit kann ein Materialkontrast erzeugt werden mit dem z.B. Verunreinigungen, Schichtsysteme oder Einschlüsse dargestellt werden können.

Eisenhaltige_Beläge_ZrO2_Wärmedämmschicht
Eisenhaltige_Beläge_ZrO2_Wärmedämmschicht
Unterschied SE zu RE Detektor an Spritzschicht
Unterschied SE zu RE Detektor an Spritzschicht

REM EDX-Detektor

Bei der Wechselwirkung des Elektronenstrahls mit dem Probenmaterial entsteht eine charakteristische Röntgenstrahlung mit der die chemische Zusammensetzung qualitativ sowie semiquantitativ bestimmt werden kann. Für die Bestimmung der chemischen Zusammensetzung werden überwiegend Punkt- und integrale Analysen verwendet. Durch das Abrastern der Probe mit dem Elektronenstrahl können aber auch Linescans und Mappings in Falschfarbendarstellung realisiert werden. Die Mappings sind besonders interessant, da Sie sehr anschaulich vorliegende die Unterschiede in der Zusammensetzung in Zusammenhang mit der Struktur darstellen.

AgCu Lot auf Keramik mit Ni Schicht
AgCu Lot auf Keramik mit Ni Schicht
Flüssigmetallinduzierte Konrgrenzenschädigung in Gusseisen
Flüssigmetallinduzierte Konrgrenzenschädigung in Gusseisen

REM colorierte Bilder

Die REM-Bilder geben Ihre Informationen in Graustufen wieder. Um bestimmte Merkmale auf dem Bild hervorzuheben steht uns eine professionelle Bildverarbeitung zur Verfügung. Hierbei werden die aufgenommen Bilder nachträglich koloriert um das Augenmerk auf ein bestimmtes Detail zu lenken und mit einem Bild möglichst viele Informationen zu vermitteln. Gerade in der Medizintechnik und Pharmazie findet diese Bilddarstellung häufig ihre Anwendung.

Bruchausgang mit Schwingungsanriss an MnS-Zeile
Bruchausgang mit Schwingungsanriss an MnS-Zeile
Lidschatten mit Nanopartikeln
Lidschatten mit Nanopartikeln