THM

Raum:  A2.U1.01

Laborleiter:
Prof. Dr. Ulrich Hoeppe

Laboringenieur:
Dr. Firouz Sakhibov

Im Labor steht uns ein JEOL 5600 Rasterelektronenmikroskop sowie eine EDX-Analyse-Anlage von Ametek zur Verfügung.

rem_monitor

Das Rasterelektronenmikroskop (REM, SEM) wird zur Betrachtung von Oberflächen benutzt. Dabei wird die Oberfläche des zu betrachtenden Gegenstandes mit einem Elektronenstrahl zeilenweise abgerastert. Die Helligkeit der Bildpunkte ergibt sich aus der Wechselwirkung des Elektronenstrahls mit der Probe, z.B. durch heraus- geschlagene sekundäre Elektronen oder die rückgestreuten Elektronen.

Das Auflösungsvermögen des REM entspricht im Wesentlichen dem Durchmesser des verwendeten Elektronenstrahls und beträgt nur einige Nanometer (Lichtmikroskop etwa 500 nm). Die Vergrößerung liegt entsprechend zwischen 10 und 40 000-fach. Ein besonderer Vorteil des REM liegt in seiner hohen Tiefenschärfe: Auch bei unebenen Gegenständen, wie hier am Beispiel der Fliege (Knie und Fuß) gezeigt, bleibt das Bild scharf.

rem_fliege

Die Bilder wurden von Studenten in einer Laborveranstaltung im WS 2006/2007 angefertigt.

Mit dem Gerät des Rasterelektronenmikroskops ist eine EDX-Analyse-Anlage für die Elektronenstrahlmikroanalyse verbunden. Auch hier rastert der Elektronenstrahl die Probe ab. Die in der Probe entstehenden charakteristischen Röntgenstrahlen werden zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung der Probenoberfläche benutzt, indem das Röntgenspektrum entsprechend ausgewertet wird.

edx_spektrum_voll

Da die Röntgenstrahlung lokal durch den Elektronenstrahl erzeugt wird, kann auch die chemische Analyse lokal erfolgen und so ganze Elementverteilungsbilder erzeugt werden. Das sehr einfache Beispiel unten zeigt kreisförmige Cr und Fe Proben, die in einer Messingprobe eingebettet sind:

rem_proben

Anwendung findet ein solches Mapping vor allem in der Materialwissenschaft, um Inhomogenitäten, z.B. an Ausblühungen oder Korngrenzen, sichtbar zu machen. REM und Analyseeinheit sind im Jahr 2009 auf den neuesten Stand gebracht worden; die Handhabung und Steuerungssoftware ist so ausgelegt, dass Schüler und Studenten die Untersuchungen weitgehend selbstständig durchführen können.

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