Untersuchungsmethoden: Raster-Elektronenmikroskopie


Das Raster-Elektronenmikroskop

Werkstoffanalytik ist ohne das Raster-Elektronenmikroskop REM heute nicht mehr vorstellbar. Das REM besteht aus einer Vakuumkammer mit Elektronenstrahlquelle und Detektoren für verschiedene Signale, einer Steuereinheit und verschiedenen Einrichtungen zur Dokumentation von Bildern und Messspektren. Es dient der hochvergrößernden Abbildung und der Bestimmung von Elementgehalten. Voraussetzung ist, dass die untersuchten Proben fest, trocken und elektrisch leitend sind. Bei Bedarf werden sie dünn mit Kohlenstoff oder Gold beschichtet.

REM (links) mit Steuereinheit (rechts)
 
Der Oberflächenkontrast

Das älteste Verfahren der Raster- Elektronenmikroskopie ist die Darstellung von Oberflächenstrukturen bei Vergrößerungen von 5fach bis ca. 200 000fach. Der Elektronenstrahl produziert beim Abrastern der Probe Sekundärelektronen, die mit einem Detektor gesammelt und zu einem künstlichen Bild zusammengesetzt werden. Man erhält ein realistisches Bild der Probenoberfläche mit hoher Tiefenschärfe.
Anwendungen: Metall- und Kunststoffbrüche, Kristallformen, Mikro- und Nannobauteile, Metall- und Lackpulver, Keramiken.

Eisenoxid-Kristalle
 
Der Materialkontrast

Das zweite Bildsignal dient der Kontrastierung von Komponenten nach der Ordnungszahl ihrer Elemente bei Vergrößerungen von 5fach bis ca. 10.000fach. Schwere Elemente erscheinen heller als leichte. Gearbeitet wird mit polierten Anschliffen oder ebenen Oberflächen. Die Bilder dienen der Phasenkontrastierung ähnlich wie in der lichtmikroskopischen Metallographie. Mit Elektronenstrahl-Mikrosonde werden die Elemente bestimmt, mit Bildanalyse können die Phasen quantitativ vermessen werden.
Anwendungen: Legierungen, Keramiken, Metall- und Lackpulver.

50-Cent-Münze mit Belag (dunkel)


 
[FELS WERKSTOFFANALYTIK]