EDX Analyse für Materialanalyse
Mit der EDX-Analyse (energiedispersive Röntgenspektroskopie) werden die chemischen Elemente für Materialanalysen bestimmt. Damit lassen sich die Zusammensetzungen von Metallen und Nichtmetallen bestimmen. Wir führen die EDX-Analyse am Rasterelektronenmikroskop (REM) als Dienstleistung durch und bieten Materialbestimmungen, Partikelanalysen, Korrosionsuntersuchungen sowie Schadensanalysen an.
Anwendungsbeispiele
- Materialanalyse von Metallen und Nichtmetallen
- Analyse von Partikeln, Spänen, Ablagerungen
- Schichtdickenmessung von dünnen Beschichtungen
- Untersuchung von Korrosion und Oxidation
- Chemische Untersuchung bei Beschichtungsproblemen
- Mikrostrukturanalyse von Oberflächen
- Untersuchung von Schadensfällen und Verschleiß
- Fehleranalyse bei Haftfestigkeitsproblemen Beschichtungen
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für EDX-Analysen.
Was ist REM EDX ?
Die Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) am Rasterelektronenmikroskop, kurz REM EDX, ist ein Verfahren der Röntgenmikroanalyse und dient der Bestimmung der chemischen Elemente des Werkstoffes. Damit werden häufig Metalle, Beschichtungen, Fremdmaterial und nichtmetallische Einschlüsse untersucht.
Zur Bestimmung der chemischen Elemente wird die Wechselwirkung der Primärelektronen des Elektronenstrahls und der Probenoberfläche zur Anregung einer Röntgenstrahlung ausgenutzt. Die Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) am Rasterelektronenmikroskop (REM) beruht darauf, dass jedes chemische Element eine charakteristische Röntgenstrahlung aussendet, wenn es angeregt wird. Diese entsteht, wenn durch den Primärelektronenstrahl ein Elektron einer kernnäheren Schale herausgeschlagen wird. Bei der REM EDX Analyse wird mit einem Detektor die Energie der Röntgenstrahlung bestimmt. Diese ist charakteristisch für die im Werkstück enthaltenen Elemente. Man unterscheidet bei der energiedispersiven Röntgenspektroskopie Spotanalysen, Linienanalysen (line scans) und Flächenanalysen (EDX mapping) zur Erzeugung von Elementverteilungsbildern.
Schichtdickenmessung
Mit der EDX-Analyse werden auch zerstörungsfeie Schichtdickenmessungen von dünnen Schichten durchgeführt. Dazu werden entweder Linien- und Flächenanalysen über die polierte Querschnittfläche durchgeführt und so Schichtdicken im Mikrometerbereich präzise bestimmt. Oder es werden damit Schichtdickenmessungen von der Oberfläche für Stärken im Nanometerbereich vorgenommen. Das Bauteil mit der Beschichtung wird dafür mit verschiedenen Beschleunigungsspannungen über die Tiefe “abgerastert”. Je höher die Beschleunigungsspannung ist desto tiefer dringt der Elektronenstrahl in die Probe ein. Das heißt für die EDX Analyse – bei geringer Beschleunigungsspannung erhält man hauptsächlich Röntgenelektronen von der obersten Schicht, da der Strahl kaum in die Tiefe geht. Je höher die Beschleunigungsspannung desto tiefer dringt der Strahl in die Probe und desto mehr Röntgenelektronen kommen aus den tiefer gelegenen Schichten. Für jede EDX Messung wird für jedes Element über die erhaltene Konzentration ein sogenannter K-Wert bestimmt und darüber wird die Schichtdicke berechnet.
Rasterelektronenmikroskop (REM)
Bei einem Rasterelektronenmikroskop (REM) wird die Bauteiloberfläche durch einen Elektronen beschossen. Dazu wird ein mit Hilfe einer Elektronenkathode zur Beschleunigung zur Anode hin erzeugt. Anschließend wird dieser Elektronenstrahl durch elektromagnetische Linsen auf die Oberfläche des zu untersuchenden Objektes fokussiert. Der fein gebündelte Elektronenstrahl wird zeilenförmig über das darzustellende Objekt geführt und die hierbei stattfindende Wechselwirkung der Elektronen mit der Oberfläche analysiert. Bei der REM Analyse löst der auf die Probe treffende Primärelektronenstrahl in der Oberfläche eine Vielzahl von Reaktionen aus. Der Sekundärelektronenkontrast (SE) bildet die Oberflächentopografie ab und dies mit einer sehr hohen Auflösung. Des Weiteren entstehen durch elastische Wechselwirkungen reflektierte Elektronen, der sogenannte Rückstreukontrast (BSE). Dieser wird auch als Materialkontrast bezeichnet.