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 REM-Labor - Funktion
Letzte Änderung
25.02.2014
 


Nutzung

Das Labor für Rasterelektronenmikroskopie ist eine zentrale Einrichtung des Instituts für Geowissenschaften. Es bietet allen Mitgliedern des Instituts die Möglichkeit rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen durchzuführen. Es steht aber auch allen Mitgliedern anderer Institute der CAU, sowie angegliederter Institute und externen Einrichtungen offen. Wir arbeiten im Service-Betrieb, d.h. das REM wird von einem Operator bedient. Für langfristige Projekte können Nutzer angeleitet werden, um das REM selbständig zu bedienen. Wir bieten ebenfalls Hilfe bei der Präparation an. Bitte kontaktieren sie uns telefonisch oder per e-mail für einen Termin im Labor.

Rasterelektronenmikroskop (REM)

Die Elektronenmikroskopie hat sich nach einer schnellen Entwicklung als unentbehrliches Hilfsmittel für mikromorphologische Untersuchungen von Oberflächen erwiesen. Heutzutage spielt sie vor allem in der Industrie und den Naturwissenschaften eine tragende Rolle. Ein wichtiger Vorteil des Elektronenmikroskops ist sein im Vergleich zum Auflichtmikroskop deutlich besseres Auflösungsvermögen.
Die wichtigsten Bestandteile des REMs sind eine Elektronenquelle zur Erzeugung der Elektronen, sowie magnetische „Linsen“, die den Elektronenstrahl auf das Objekt fokussieren und der Detektor. Das Objekt muss sich im Hochvakuum befinden, da die Elektronen von den Luftmolekülen gestreut werden. Schließlich wird noch eine Vorrichtung zur Auswertung der mit den Elektronen abgetasteten Objekte benötigt. Ähnlich einem Glühfaden wird ein Filament (Wolframfaden) geheizt und zur Emission von Elektronen angeregt. Die erzeugten Elektronen werden in der Elektronensäule beschleunigt und mit magnetischen Linsen gebündelt. Daraus entsteht der Primärelektronenstrahl, der bei Hochvakuum auf eine elektrisch leitfähige Probe in der Probenkammer fokussiert wird. Durch einen Zeilengenerator wird der Strahl zeilenweise über die Probe gerastert. Dieses Prinzip gibt dem Gerät seinen Namen. Die Information, die jeder Punkt der Probe liefert, wird mit Detektoren gesammelt und zu einem Bild verarbeitet. Rasterelektronenmikroskope erreichen eine um den Faktor 100 bessere Auflösung als Lichtmikroskope und haben vor allem den Vorteil, die Oberfläche eines Gegenstandes realistisch und dreidimensional darzustellen.

Energiedispersive Röntgenanalyse (EDX)

EDX ist ein klassisches Verfahren, das zur Analyse von Elementen in einem Objekt eingesetzt wird.
Bei dieser Methode emittiert die zu untersuchende Probe, welche mit energiereichen Primärelektronen bestrahlt wird, charakteristische Röntgenstrahlung. Es werden aus den Atomen des Präparates Elektronen aus den inneren Schalen herausgestossen. Beim Übergang von Elektronen aus höheren Schalen in die Lücken entstehen Röntgenquanten. Da diese Energieabgaben charakteristisch für jedes Element sind, kann auf die Zusammensetzung des Objektes rückgeschlossen werden. Die Auswertung der im Röntgenspektrum enthaltenen Spektrallinien erlaubt es, die Elementzusammensetzung der Probe zu identifizieren und über die Intensität auch zu quantifizieren. Hierzu wird die Röntgenstrahlung hinsichtlich ihrer Energie analysiert und die jeweilige Intensität der Spektrallinien gemessen.

Präparation

Die Probe muss auf eine Probenhalterung (Aluminium-Stiftprobenhalter; in der Regel 12 mm Durchmesser) angepasst werden. Da alle weiteren Arbeitsschritte im Vakuum und Hochvakuum stattfinden, muss die Probe wasserfrei sein und darf im Hochvakuum weder gasen noch seine Form verändern. Die Oberfläche der Probe muss elektrisch leitend sein, daher wird die Probe anschließend mit einer dünnen, leitenden Metallschicht belegt, um statische Aufladungsphänomene zu vermeiden. Man verwendet hierfür zum Beispiel Gold, aber auch Kohle.

Fotolabor, Digitalisierung, Archivierung

Alle Filme werden im angegliederten Fotolabor entwickelt. Die Bildausgabe erfolgt entweder als Fotoabzug oder als Negativscan. Alle Negative werden im Labor archiviert.

Anwendungsgebiete

  • Forschung in den Geowissenschaften (Bilddokumentation in der Paläontologie, Wandstrukturen, Taxonomie, Diagenese an Sedimenten und Fossilien, Porositäten, Tonmineralogie, Elementanalyse); Biowissenschaften; Medizin; Ur- und Frühgeschichte; Bodenkunde, Physik; Materialwissenschaften
  • Industrie (z. B. Materialforschung, Schadensanalyse, Qualitätskontrolle)
  • Kriminalistik (z. B. Pathologie, Schmauchspuren)