Elektronenmikroskopie

Technische Werkstoffe sind selten homogene Massen – mit Ausnahme von Glas – sondern sie sind aus einzelnen Bestandteilen zusammengesetzt, die das Werkstoffgefüge darstellen.

Die Elektronenmikroskopie erfasst, je nach Fragestellung, Gefügebestandteile der Größenordnung Mikro- oder Nanometer (µm bzw. nm). Bei Rastermikroskopen wird die Probenoberfläche mit einem fokussierten Elektronen- oder Ionenstrahl abgerastert und die dabei erzeugten Sekundärelektronen oder gegebenenfalls auch andere Signale simultan registriert. Bei der fokussierenden Ionenstrahlanlage (FIB) kann außerdem der hochenergetische Strahl auch zur Mikrobearbeitung der Probe eingesetzt werden. Bei der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) kann sowohl mit fokussierten als auch mit parallelen Elektronenstrahlen abgebildet werden, wobei unter besonderen Bedingungen eine atomare Auflösung erreicht werden kann. Neben der Abbildungsoptik sind in die Elektronenmikroskope weitere analytische Verfahren integriert, die eine Fülle von Zusatzinformationen liefern, die den einzelnen Bildpunkten zugeordnet werden können. Es sind dies im Wesentlichen die energiedispersive Röntgenanalyse (EDX), die wellenlängendispersive Röntgenanalyse (WDX) und die Rückstreuelektronenbeugung (EBSD).

Methoden

Bei der Elektronenmikroskopie werden die folgenden Methoden eingesetzt:

• Phasenidentifikation in Mikrobereichen
• Phasenidentifikation in Nanobereichen
• Mikrobearbeitung mit dem fokussierten Ionenstrahl
• Quantitative Elementanalyse in Mikrobereichen

Prüfeinrichtungen

Es stehen die folgende Prüfeinrichtungen zur Verfügung:

• Rasterelektronenmikroskope (SEM) mit EDV und EBSD
• Fokussierende Ionenstrahlanlage (FIB) für Zielpräparation von TEM-Proben und zur Abbildung mittels Rasterionenmikroskopie (SIM)
• Analytische Transmissionselektronenmikroskope (TEM) mit EDX
• Elektronenstrahl-Mikrosonde (EMPA) zur Mikrobereichsanalyse mittels WDX

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