Rasterelektronenmikroskopie
Wir führen Rasterelektronenmikroskopie für bildgebende Untersuchung von Proben mit sehr hoher Vergrößerung als Dienstleistung durch. Damit werden Oberflächen hoher Auflösung und hoher Tiefenschärfe analysiert und Bildaufnahmen angefertigt (REM Analyse). Des Weiteren können mit der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) am REM die chemischen Elemente des Werkstoffes für Materialanalysen bestimmt werden.
Als Steinbeis-Transferzentrum sind wir spezialisiert auf die Untersuchung von Oberflächen und Materialien und setzen diese auch im Zusammenhang mit tribologischen Verschleißanalysen ein. Über die EDX Analyse sind auch zerstörungsfreie Schichtdickenmessungen von dünnen Schichten im Nanometerbereich möglich.
Leistungsübersicht
- Oberflächenanalyse
- Bildaufnahmen
- Materialanalyse
- Partikelanalyse
- Fremdmaterial-Analyse
- Verschleißanalyse
- Korrosionsschäden
- Schichtdickenmessung
- Rauheitsmessung
REM Analyse
Bei der REM Analyse werden Oberflächen von Bauteilen, die sich in einem Vakuum befinden, durch einen Primärelektronenstrahl beschossen und die ausgesandte Strahlung durch verschiedene Detektoren analysiert.
Dadurch wird die Oberflächentopografie mit hoher Vergrößerung sehr präzise abgebildet und Materialkontrastbilder angefertigt. Der Vorteil der Rasterelektronenmikroskopie besteht darin, dass die Oberfläche einer Probe mit einer sehr hohen Auflösung und Tiefenschärfe bildgebend analysiert werden kann. Die REM Analyse gehört zur erweiterten Oberflächenanalytik. Damit werden Aufnahmen von Oberflächen angefertigt und über stereoskopische Aufnahmen die Probenoberfläche dreidimensional dargestellt.
Mit dem Rasterelektronenmikroskop werden auch Schichtdickenmessungen am Probenquerschliff durchgeführt.
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für REM-Analysen und EDX-Materialanalysen.
REM Aufnahmen
Die mit einem Rasterelektronenmikroskop erzeugten REM Aufnahmen sind Abbildungen der Objektoberfläche. In der Regel werden die bildgebenden Aufnahmen aus den Sekundärelektronen (SE) gewonnen, die von den Primärelektronen des Elektronenstrahls in Wechselwirkung mit den Atomen des untersuchten Objekts entstehen.
Ein weiteres Abbildungsverfahren der Rastelektronenmikroskopie ist die Detektion der Rückstreuelektronen (BSE) für REM-Aufnahmen. Diese Aufnahmen des Rasterelektronenmikroskops stellen den Materialkontrast dar. Schwere Elemente (hohe Ordnungszahl) führen zu einer starken Rückstreuung, was die entsprechenden Bereiche hell erscheinen lässt.
Die SE- und BSE-Aufnahmen können weiter hinsichtlich geometrischer Merkmale ausgewertet werden. Dazu gehört beispielsweise auch die Partikelanalyse mit statistischer Auswertung von Anzahl, Größen, Umfang, Fläche uvm.
REM Aufnahme
Schichtdickenmessung Querschliff
Rasterelektronenmikroskopie
Bei einem Rasterelektronenmikroskop (REM) wird die Oberfläche durch einen Primärelektronenstrahl 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 Materialkontrast genannt. Die Signalintensität ist dabei von der Ordnungszahl der Elemente abhängig. Schwere Elemente (Elemente mit hoher Ordnungszahl) führen zu einer stärkeren Rückstreuung und erscheinen hell. Das BSE Bild ermöglicht Rückschlüsse auf die chemische Zusammensetzung der Probenoberfläche und auf die Verteilung der verschiedenen Elemente.
EDX Analyse
Mit der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX Analyse) erfolgt eine chemische Analyse der lokalen Zusammensetzung des Materials. Die EDX Analyse gehört zur Röntgenmikroanalyse und beruht darauf, dass jedes chemische Element eine charakteristische Röntgenstrahlung aussendet, wenn es angeregt wird. Diese entsteht, wenn der Primärelektronenstrahl in der Probenoberfläche ein Elektron einer kernnäheren Schale herausschlägt. Die Energiedifferenz wird in Form eines Röntgenquants frei. Mit dem EDX Detektor können diese Energien bestimmt werden, wobei deren Intensität charakteristisch für die in der Probe vorkommenden Elemente ist.
Mit Hilfe der energiedispersiven Röntgenspektroskopie werden auch Schichtdicken von sehr dünnen Schichten im Bereich von 10 – 1000 nm bestimmt.
Im Rahmen unserer Qualitätssicherung nehmen wir regelmäßig an Laborvergleichen teil, denn EDX-Analysen hängen sehr stark von der Sorgfalt und der Erfahrung des durchführenden Mitarbeiters/in ab. Beim Laborvergleich 2019 konnte unser Labor wieder sehr gute Werte erreichen.
Stereoskopische 3D-Rekonstruktion REM-Aufnahme