Elektronenmikroskopische Untersuchungen an Probenmaterial von ...
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Material und Methoden<br />
3.4.2 Elektronenmikroskopie<br />
3.4.2.1 Rasterelektronenmikroskopie (REM) und energiedispersive<br />
Röntgenmikro<strong>an</strong>alyse (EDX)<br />
Prinzip der Rasterelektronenmikroskopie<br />
Das Rasterelektronenmikroskop (REM) bietet die Möglichkeit, die Oberflächenstruktur<br />
<strong>von</strong> Objekten im N<strong>an</strong>ometerbereich zu untersuchen. Dabei wird ein Elektronenstrahl<br />
erzeugt und über Magnetspulen abgelenkt. Die Probe wird <strong>an</strong> der Oberfläche<br />
nachein<strong>an</strong>der <strong>von</strong> dem Elektronenstrahl abgerastert. Dabei werden die Oberflächenatome<br />
in Schwingung versetzt und senden ihrerseits Sekundärelektronen ab, die<br />
aufgenommen und gebündelt werden, damit auf einem Bildschirm ein Abbild erzeugt<br />
werden k<strong>an</strong>n. Durch die unterschiedliche Topographie der Proben treffen die ausgestrahlten<br />
Elektronen (Sekundärelektronen) in einem bestimmten Winkel auf den<br />
Detektor. Von dem Einfallswinkel ist die Ausbeute der Sekundärelektronen abhängig.<br />
Je höher die Ausbeute ist, desto mehr Energie wird detektiert. Demzufolge sind einige<br />
Stellen heller als <strong>an</strong>dere, und auf dem Monitor des REM entsteht der Eindruck eines<br />
räumlichen Bildes.<br />
Prinzip der energiedispersiven Röntgenmikro<strong>an</strong>alyse<br />
Die energiedispersive Röntgen<strong>an</strong>alyse (EDX = energy dispersive X-ray <strong>an</strong>alysis) wird<br />
durchgeführt, um mit Hilfe <strong>von</strong> Röntgenstrahlung die qualitative und qu<strong>an</strong>titative Zusammensetzung<br />
bestimmter Elemente in einer Probe zu <strong>an</strong>alysieren. Hierbei wird ein<br />
Elektronenstrahl auf die zu untersuchende Probe gerichtet. Dadurch werden elementspezifisch<br />
Röntgenqu<strong>an</strong>ten aus den <strong>an</strong>geregten Atomen freigesetzt. Die entst<strong>an</strong>dene<br />
Elektronenlücke in einer inneren Schale wird durch Elektronen mit höherer<br />
Energie aus den äußeren Schalen wieder aufgefüllt. Dabei kommt es zur Abstrahlung<br />
einer Energiedifferenz, die der Energie der Röntgenstrahlung entspricht und <strong>an</strong>alysiert<br />
werden k<strong>an</strong>n. Die austretende Röntgenstrahlung wird über einen entsprechenden<br />
EDX-Detektor aufgezeichnet. Für jedes Element ist eine bestimmte Energiemenge<br />
charakteristisch. Im EDX-Spektrum werden d<strong>an</strong>n die Peaks der einzelnen<br />
Elemente erfasst.<br />
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