Erklären Sie das Prinzip der Elektronenmikroskopie. Wie entsteht ein Bild im REM?
selbst beantwortet
Die erzeugten Elektronen werden durch eine Anode beschleunigt, um eine hohe kinetische Energie zu erreichen.
Die beschleunigten Elektronen werden durch Spulen fokussiert und zu einem Elektronenstrahl geformt.
Der fokussierte Elektronenstrahl trifft auf die Oberfläche der Probe und wechselwirkt mit den Atomen und Oberflächenstrukturen der Probe.
Diese Wechselwirkung kann verschiedene Effekte hervorrufen
einschließlich Sekundärelektronenemission,
Rückstreuelektronenemission,
Röntgenstrahlung,
Auger-Elektronenemission
charakteristische Röntgenstrahlung.
diese signale werden vom detekor erfasst
SE: Sekundärelektronen (Topograpfie)
BSE: Rückstreuelektronen (Materialkontrast)
EDX: Röntgen (Zusammensetzung)
EBSD = Phasenanalyse (Kristallographie)
Signale verarbeitet und zum Bild erstellt am PC
Vergleichen Sie Auflösungsvermögen, Maximalvergrößerung und Schärfentiefe bei Licht-, Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie.
Skizzieren Sie das Interaktionsvolumen (Birne) zwischen dem Primärelektronenstrahl und der Probe und kennzeichnen Sie die Bereiche, aus denen die Informationen stammen.
Nennen Sie sechs Hauptphänomene, die während der Interaktion zwischen dem Primärelektronenstrahl und der Probe entstehen. Wie wird jedes Phänomen erfasst bzw. in ein Signal umgewandelt?
Sekundärelektronen -> SE Detekor
Rückgestreute Elektronen -> BSE detekor
Charakt. Röntgenstrahlung -> EDX Detekor
Auger-Elektronen
Kathodenlumineszenz (Licht)
Transmittierte Elektronen -> EBSD detekor
Skizzieren Sie die Entstehung der SE / RE / AE - Elektronen.
Welche Informationen können über SE / RE / AE / Röntgenemission gewonnen werden?
o SE-Emission
Oberflächennahe Informationen
o RE-Emission
Atomordnung und Dichtekontrast
o AE-Emission
Chemische Zusammensetzung
o Röntgenemission
Elementare Zusammensetzung/Verteilung
Phasenidentifikation
Nennen Sie den Unterschied zwischen SE- und RE-Kontrastarten sowie die spezifische Anwendung
RE (atomordnung- und Dichtekontrast)
Anwendung chemische Analyse von Materialien und die Charakterisierung von Defekten und Einschlüssen (CHAT gpt)
Ausbeute geringer, als bei sekundären Elektronen
SE Anwednung topografische Abbildung
Ausbeute ist großer, als Anzahl anfallender (primärer) Elektronen
ALEX
o SE-Kontrastart
Basiert auf topographischen Unterschieden in der Probenoberfläche
Anwendung: Visualisierung von Oberflächenstrukturen/Topographiekontrast
o RE-Kontrastart
Basiert auf Unterschiede in der Materialzusammensetzung-/Dichte
Anwendung: Atomordnung und Dichtekontrast/Materialkontrast
Wie soll eine Probe für REM-Untersuchungen präpariert werden?
Schleifen und Polieren
Sichtbarmachung des Gefüges durch Ätzen
Für REM-Untersuchungen müssen die Proben elektrisch leitfähig sein.
Wie können nicht leitende Materialien im REM untersucht werden? Erklären Sie beide Varianten.
Nidervakuummodus
Gas wird in die Probenkammer eingeleitet
Kollision des Trägers mit den Gasmoleküle resultiert in positive geladenen Ionen in der Nähe der Probenoberfläche
Dies führt zu einer Neutralisierung der negative Aufladung durch Elektronenbeschuss.
Beschichten mit Leitfähigem Material
Dies kann beispielsweise durch Aufdampfen von Metallen wie Gold, Platin oder Kohlenstoff erfolgen.
Nennen Sie zwei mögliche Varianten, chemische Informationen im REM zu ermitteln.
Röntgenstrahlung
VERFAHREN
EDX
EDSB
Nennen Sie die Energieordnung von Sekundärelektronen und Rückstreuelektronen.
Sekundärelektronen Niedrige Energie (ca. 10-50 eV) nidriger als primärelektronen
Rückstreuelektronen Hohe Energie (>> 50 eV) höher as sekundär
Warum sehen Dreckpartikel im REM dunkel aus?
im Vergleich zur umgebenden Probe eine niedrigere Elektronenemissionsrate aufweisen
Elektronen können von der Oberfläche des Dreckpartikels absorbiert oder gestreut werden, anstatt zurück zum Detektor zu gelangen
Ab jetzt kommen die Quizizz fragen zu diesem Kapitel! Kein Bock auf noch mehr Karteikarten
Welche Art der Emission entsteht infolge des im Bild dargestellten physikalischen Phänomens?
Rückgestreute Elektronen
Was sind die erreichbaren Auflösungsvermögen bei Licht-, Rasterelektronen- und Transmissionselektronenmikroskop (LiMi, REM und TEM)?
LiMi = 0,3 µm
REM = 1 nm
TEM = 0,2 nm
Welcher Energiebereich entspricht dem der Sekundärelektronen?
10 – 50 eV
Welcher Emissionstyp wurde verwendet, um das Bild zu erzeugen?
Sekundärelektronen
Durch welche Methode können nichtleitende Proben im Rasterelektronenmikroskop untersucht werden?
Probenbedampfung
Niedervakuum-Modus
Welche Informationen können mit Auger-Elektronen gewonnen werden?
Chemische Zusammensetzung der oberfläche aber
Welche Emissionstypen der Rasterelektronenmikroskopie sind auf den Bildern zu erkennen?
1. Sekundärelektronen
2. Rückgestreute Elektronen
Welche Emissionstypen sind auf der Skizze des Wechselwirkungsvolumens („Birne“) angezeigt?
1. Auger-Elektronen
2. Sekundärelektronen
3. Rückgestreute Elektronen
4. Röntgenemission
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