Rasterelektronenmikroskopie
Mit der Rasterelektronenmikroskopie (REM Analyse) werden Mikrostrukturen von Bauteilen mit hoher Auflösung analysiert. Wir bieten als Steinbeis-Transferzentrum diese Analysen als Dienstleistung an. Damit werden Bildaufnahmen (REM Aufnahmen) der Objektoberfläche mit hoher Vergrößerung angefertigt und Materialanalysen durchgeführt. Letzteres erfolgt mit der Röntgenmikroanalyse (EDX), die der Ermittlung der chemischen Elementzusammensetzung des Materials dient. Die EDX Analyse am REM dient aber nicht nur der Materialbestimmung, sondern damit werden auch Schichtdickenmessungen von sehr dünnen Beschichtungen im Nanometerbereich durchgeführt.
Als Labor arbeiten wir auf der wissenschaftlichen Basis einer Hochschule und verbinden diese mit der Handlungskompetenz eines Industrieunternehmens.
Analysen
- Oberflächenuntersuchung auf mikroskopischer Ebene
- Bestimmung der Materialzusammensetzung
- Untersuchung von Korrosion und Oxidation
- Untersuchung von Schadensfällen und Verschleiß
- Herkunft von Partikeln, Spänen, Ablagerungen
- Fehleranalyse bei Haftfestigkeitsproblemen Beschichtungen
- Chemische Untersuchung bei Beschichtungsproblemen
- Schichtdickenmessung von dünnen Beschichtungen
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für Rasterelektronenmikroskopie (REM und EDX).
REM Untersuchung
Bei der REM Untersuchung wird die Objektoberoberfläche von Proben in einem Rasterelektronenmikroskop durch Elektronen beschossen. Dazu wird ein Primärelektronenstrahl 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. Der auf die Probe treffende Primärelektronenstrahl löst in der Oberfläche eine Vielzahl von Reaktionen aus.
Der SE Detektor registriert die Sekundärelektronen und somit die Information über die Oberflächentopografie. Der BSE Detektor registriert die Rückstreuelektronen und somit die Informationen über die schwere der chemischen Elemente, also den Materialkontrast.
Der Vorteil der Rasterelektronenmikroskopie besteht darin, dass die Oberfläche einer Probe mit einer sehr hohen Auflösung und Tiefenschärfe analysiert und REM Aufnahmen angefertigt werden können. Des Weitere können mit Hilfe eines Röntgenstrahldetektors Materialanalysen durchgeführt werden indem die chemischen Elemente bestimmt werden. Die Rasterelektronenmikroskopie gehört zur erweiterten Oberflächenanalytik und stellt ein wichtiges Element innerhalb der Schadensanalyse dar. Durch die stereoskopische Rekonstruktion können dreidimensionale Aufnahmen der Objektoberfläche angefertigt werden wodurch Erhabenheiten und Vertiefungen vermessen werden können bis hin zu Rauheitsmessungen.
REM Aufnahme
Schadensanalyse
Gegenstand der Schadensanalyse ist es die Primärschadensursache, die sogenannte Root Cause (“Wurzel allen Übels”), herauszufinden. Denn nur über deren Kenntnis der Ausfallursache können Abhilfemaßnahmen zur Vermeidung von Schadens- und Verschleißfällen definiert werden. Hierzu kommen neben der Lichtmikroskopie, die Rasterelektronenmikroskopie (REM) und die energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) für Materialanalysen zum Einsatz.
Schichtdickenmessung
Mit dem Rasterelektronenmikroskop können aufgrund der hohen lateralen Auflösung sehr präzise Schichtdickenmessungen am präparierten Probenquerschliff durchgeführt werden. Dazu ist in der nachstehenden Aufnahme ein Beispiel dargestellt.
Schichtdickenmessung am Querschliff
EDX Analyse
Die energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) am REM dient dazu im Materialanalysen durchzuführen indem die chemischen Elemente ermittelt werden. 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 am REM 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 Beschichtungen mit Schichtdicken im Nanometerbereich bestimmt.
Stereoskopische 3D-Rekonstruktion REM-Aufnahme