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MTP (Subject) / Rasterelektronenmikroskop (Lesson)
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- Erklären sie Anhand von 3-4 Stichpunkten, wie es im REM zu einem Bild kommt! - Elektronenquelle: Elektronen treten von der Kathode aus und werden zu Anode beschleunigt- Kondensorlinse: Formung / Bündelung des Elektronenstrahls- Objektivlinse: Minimierung von Abbildungsfehlern- Detektoren: u.A. EDX-Detektor, Registrierung der entstandenen Signale zur Bilderzeugung
- Warum sehen schwere Elemente neben Leichten mit dem Rückstrahlelektronendetektor heller aus? → Weil sie auf Grund ihrer höheren Dichte mehr Elektronen reflektieren
- Welche Vorteile hat ein REM gegenüber einem LiMi? Warum hat es diese Vorteile? höhere Tiefenschärfe, bessere Vergrößerung/Auflösung und Elementerkennung
- Was muss man bei der Probenvorbereitung beachten? - Proben müssen elektrisch leitend sein, z.B. Metalle- Nichtleitende Materialien, wie z.B. Kunststoffe, können durch Besputtern (=Bedampfen mit Gold oder Kohlenstoff) leitend gemacht werden.- Probengröße muss dem REM angepasst sein (nicht zu groß!)- Fettfrei und Keine Feuchtigkeit (REM steht unter Vakuum)
- Was bedeutet die Abkürzung EDX? Wie funktioniert EDX? → Energy – Dispersive – Xray spectroscopy (deutsch: Energiedispersive Röntgenspektroskopie),Schnelle Elementbestimmung aus einem Impulsstrom an Hand elementcharakteristischer Energien.
- Was bedeutet im Zusammenhang mit dem EDX der Ausdruck …. → K_alpha – Energiestrahlung in eV vom Sprung von K-Schale auf L-Schale→ L_alpha – Energiestrahlung in eV vom Sprung von L-Schale auf M-Schale Welcher Wert wird sich für K_Beta einstellen?→K_beta = K_alpha + L_alpha = 7
- Welche Blende wählen sie um die höchste Röntgenausbeute zu erhalten und warum? Auswahl: 20 – 60 – oder 120? - 120: um die Ausbeute zu erhöhen, braucht man ein möglichst großes Detektionsfenster
- Mit welcher Blende erhält man die größte Tiefenschärfe? - Größte Tiefenschärfe bei kleinster Blende (Normalblende ø 100 mm -> kleiner, bessere Tiefenschärfe)
- Warum keine biologischen Proben im REM untersuchbar? Werden durch Elektronenstrahlzersetzt, Fett- und Feuchte verdampft im Vakuum, nicht leitfähig.
- Was muss bei der Anwendung des REM bzgl. der Geometrie der Probe beachtet werden? Nur anwendbar für planare oder ebene Flächen bzw. Proben.
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- Welche Industriezweige und –Bereiche nutzen das REM? Schadensanalyse Materialwissenschaft und –Analyse Besonderer Vorteil bei der Anwendung ist die Elementerkennung
- Hauptelemente des Rasterelektronenmikroskops: - Elektronenquelle (Wolframhaarnadelkathode, LaB6-Spitzenkathode, kalte oder thermische Feldemission)- Beschleunigungssystem- Kondensorlinse(n) zur Formung des Strahls- Objektivlinse mit Rastereinheit und Stigmator zurMinimierung von Abbildungsfehlern- Detektoren für unterschiedliche Signale
- Skizze schematischer Aufbau konventionelles Rasterelektronenmirkoskop EM tubus, oben kathode darunter annode, dan kondensator, dan endlinse, dan objekt im winkel, links darüber sekundärelektronenn dektektor, der gibt des signal an den Monitor
- Welche verschiedenen Abbildungsmodi im REM liefern welche spezifschen aussagen über das material? Sekundärelektronen(E < 50eV)Objekttopographie, KristallorientierungenInformationstiefe ca. 50nm Rückstreuelektronen(E 3 – 40 keV)MaterialkontrastInformationstiefe > 100nm - EDX Elementanalyse und VerteilungInformationstiefe > 1m