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Elektronenmikroskopische Untersuchungen des Polymer/Mineral ...

Elektronenmikroskopische Untersuchungen des Polymer/Mineral ...

80 4 ERGEBNISSE UND

80 4 ERGEBNISSE UND DISKUSSION allerdings, dass während der Untersuchungen, also der Bestrahlung mit Elektronen, das Entstehen der Nanoporen nicht beobachtet werden konnte. Außerdem gibt es keinen er- sichtlichen Grund, weshalb dieser Prozess in geologischem Aragonit unterdrückt sein soll- te. Des Weiteren ist das Auftreten einer strahlungsinduzierten Materialschädigung entlang bestimmter kristallographischer Richtungen in der auftretenden Menge und gleichmäßigen Verteilung nicht erklärbar. Die Nanoporen scheinen folglich keine Strahlschädigung darzu- stellen. Sie können jedoch selber durch den Elektronenstrahl geschädigt werden. Im TEM ließ sich in dünnen (

4.3 Mikrostruktur der Aragonitplättchen 81 Innerhalb des untersuchten Volumens befinden sich N=160 Nanoporen, deren Breite zwi- schen den Werten 2,5 nm und 38,4 nm variiert. Die Abb. 67 zeigt ein Histogramm der Porenbreiten. Die mittlere Verteilung der Porenbreite liegt etwa zwischen (4±0,5)nm und (14±0,5)nm. Das Maximum der Verteilung befindet sich bei einer Porenbreite von b=(5,5±1,0)nm. Abb. 67: Histogramm der Nanoporenbreite. Anhand der ermittelten Porenbreite lässt sich eine Abschätzung über das Gesamtvolumen der Nanoporen in dem untersuchten Probenbereich treffen. Vereinfacht kann man dabei annehmen, dass die Nanoporen eine sphärische Form aufweisen. Ihr Volumen VNP lässt sich in dem Fall über VNP = 4 3 π(b 2 )3N (27) bestimmen. N ist die Anzahl der Nanoporen und b die Porenbreite, die am Maximum der Verteilung vorliegt. Für das Gesamtvolumen VNP der Nanoporen ergibt sich der Wert VNP = (1, 4 · 10 4 ± 0, 6 · 10 4 ) nm 3 . Das Volumen VP des untersuchten Probenbe- reichs lässt sich über VP = h · l · t (28) ermitteln. Die Höhe h, die Breite l und die Dicke t des Bereiches lassen sich aus den in Abb. 60 gezeigten Tomographieaufnahmen bestimmen. Die Längen h und l ergeben sich aus der Höhe und Breite des Bildteils Abb. 60 (b) und können daher mit einem kleinen Feh- ler gemessen werden. Die Dicke t lässt sich aus den rekonstruierten Bildteilen Abb. 60 (a) und (c) ermitteln. Da die Position der Probenoberflächen jedoch nur abgeschätzt werden

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