Kontrolfragen kapitel 5 Mikroanalytik

• charakteristische röntgenstrhalung

  • photon/elektron schießt ein elektron aus der schale K

  • aus schale L (höheres energieniveau) geht elektron in schale K

  • dabei wird röntgenstrahlung emittiert

  • wenn aber diese röntgenstrahlung beim rausgehen ein elektronen in höhere schale trifft, absorbiert das elektron die energie und geht ebenfalls aus dem atom raus

  • dies ist auger elektron

charackteristische Röntgenstrahlung

• Röntgenstrahlung hat spezifische diskerte Energieniveaus, die für jedes Element einzigartig sind

• Können aus K-Linien oder L-Linen stammen, je nachdem auf welcher Schale die Energieübergänge stattfinden

Kontunierliche Röntgenstrahlung

• Auch genannt Bremsstrahlung

• Kontinuerliches Spektrum von Energien, änder sich über Energiebereich

• Elementare Zusammensetzung

• Konzentrationen der verschiedenen Elemente

Anwwedung

• Materialwissenschaft

• Geowissenschaften

• Alex:

• Lotnaht

• Legierungszusammensetzung

????

• Trennen auf Gewünschte Form

• Reinigen

• Schleifen Polieren

• Für Leitfähigkeit sorgen

• optional: Aufdampfen

  
  

• Auflösung

  • Nit höherer Beschleunigungsspannung wird die Auflösung für leichte Elemente schlechter

• Einfluss der Partikelposition

• Abschattung

  • Hindernisse auf dem Weg zum Detektor

  • In der Matrix erzeugte Röntgenstrahlung

    
    

• Nichtleitende Proben

• Sehr kleine Mengen

• Hydratisierte oder flüchtige Proben (flüssige gasförmige)

• Strahlungsempfindliche Proben

• Elemente mit sehr niedriger Ordnungszahl (leichte Elemente)

• Strukturelle oder chemische Veränderungen ddurch Preparation

• Beschränkte Zugänglichkeit

Die Position eines Partikels relativ zum Elektronenstrahl und zur Oberfläche der Probe beeiflusst die Intensität der detektierten Röntgenstrahlen

Abbh. von

• Detektorwinkel

• Topographie der Probe

• Partikelgröße und -form

• Abstand zur Röntgenquelle

ALEX

Direkte Position

• Keine Abschattung

• Detektor erfasst volle Intensität

Seitliche Position

• Abschattung möglich

• Hindernisse auf dem Weg schirmen Röntgenstrahlung teilweise ab

• Verringerte Signalintensität

Winkelabhängige Position

• Abschattungseffekt abhängig von Richtung der Röntgenstrahlung und Abschirmung durch Materialien

• Probe (poliert)

• Elektronenrückstreusignal

  • Die Probe wird in einem (REM) mit Elektronen beschossen. Die Elektronen interagieren mit den Atomen in der Probe und werden teilweise zurückgestreut. Diese rückgestreuten Elektronen treffen auf einen phosphoreszierenden Schirm und erzeugen ein Muster, das die Kristallstruktur der Probe widerspiegelt.

• Steuer- und Signalauswerteeinheit

• Dateninterpretation

• Messergebnisse

• Charakterisierung der Kristallstruktur und der Orientierung von Materialien

Maximierung der Rückstreueffizienz:

• Verbesserung des Beugungsmusters:

  • Kikuchi-Linien, die charakteristisch für EBSD-Beugungsmuster sind, werden durch den Rückstreuprozess erzeugt und sind am deutlichsten, wenn die Elektronen in einem flachen Winkel auf die Probe treffen

• Optimierung der räumlichen Auflösung

• Standardisierung

ALEX

·        Effiziente Erfassung der Rückstreuelektronen

·        Kamera hat Platz

1. Rasterung der Probe mit dem Elektronenstrahl: Der Elektronenstrahl scannt die Probe in einem vordefinierten Rastermuster ab. An jedem Punkt des Rasters interagieren die Elektronen mit den Atomen der Probe und werden teilweise in charakteristischer Weise zurückgestreut.

2. Aufnahme der Beugungsmuster: An jedem Punkt des Rasters wird ein Beugungsmuster (Kikuchi-Muster) erzeugt und von einem spezialisierten EBSD-Detektor, der mit einer Kamera ausgestattet ist, aufgezeichnet.

ALEX

·        Probenvorbereitung

·        Einbau ins Mikroskop

·        Elektronenstrahlung

·        Beugungsmustererfassung

·        Rasterfahrt

·        Beugungsmusteranalyse

·        Datenauswertung

Kikuchi-Muster, auch Kikuchi-Linien genannt, sind Beugungsmuster, die in der Elektronenrückstreubeugung (EBSD) sichtbar werden, wenn ein Elektronenstrahl auf eine kristalline Probe trifft. Diese Muster sind einzigartige und wertvolle Hilfsmittel zur Bestimmung der kristallographischen Orientierung von Materialien im Mikroskop. Hier ist, wie sie entstehen:

• Ein Elektronenstrahl trifft auf eine kristalline Probe im Elektronenmikroskop.

• Elektronen werden elastisch an den Kristallebenen gestreut (Bragg-Streuung).

• Gestreute Elektronen interferieren innerhalb des Kristallgitters und bilden Kikuchi-Linien.

• Diese Linien sind auf einem Phosphorschirm sichtbar und werden von einer Kamera aufgezeichnet.

• Helle und dunkle Linien (Kikuchi-Linien) korrespondieren zu spezifischen Kristallebenen.

• Die Anordnung der Linien gibt die kristallographische Orientierung der Probe an.

-Die Probenoberfläche muss leitfähig, sauber und möglichst verformungsfrei sein (vorlesung)

• Die Probe sollte vakuumstabil sein.

• Eine hohe elektrische Leitfähigkeit der Oberfläche ist erforderlich.

• Die Oberfläche muss flach und möglichst frei von Topographie sein.

• Die Vorbereitung der Probe sollte sicherstellen, dass sie planparallel ist, um genaue Karten zu gewährleisten.

• Mechanisches Schleifen: Entfernt grobe Unebenheiten.

• Feinpolieren: Erzeugt eine glatte Oberfläche.

• Elektrolytisches Polieren: Reduziert mechanische Verformungen.

• Reinigung: Entfernt Oberflächenverunreinigungen.

• Leitfähige Beschichtung: Verhindert elektrische Aufladung für nichtleitende Proben.

• ??? chatgpt

Darstellungsmöglichkeiten:

• Bildgüte (Image Quality, IQ): Topographie, Korngrenzen, Verformungen

• Phasendarstellung

• Orientierungsdarstellun (Inverse Pole Figure, IPF)

• Korn- und Korngrenzen Mappe

• Textur Berechnung

• Schmid- und Taylor Faktor,

ALEX

·        Image Quality (grautöne)

·        Phasendarstellung (rot/grün)

·        Orientierungsdarstellung rot/grün

·        Korn, Korngrenzenmappe

·        Texturberechnung

ƒ Grauwert der Bildgüte-Map (IQ) repräsentiert die Patternsqualität

ƒ Korngrenzen, Rauigkeit, Abschattungen und stark verformte / defekte Stellen werden dunkel abgebildet

• Charakteristische Röntgenstrahlung

• Charakteristische Röntgenstrahlung

• Sekundärelektronen

• Auger-Elektronen

• 15 keV

• 20 keV

• Korngrenzen

• Verformung

• Phasenmapping

Sonstige (fick ich deren sonstige)

Piccaso