kontrollfragen Kapitel 6 Transmissionselektronenmikroskopie und Atomsonde

frage an dich, ist es nciht immer so das egal ob REM oder TEM all diese elektronen reflektiert werden nur man dann zur untersuchung bei TEM die unteren drei dedektiert?

Stukturelle Details

Morpholohie

Elektornendiffraktionsmuser

Chemische Zustände

Bilologische Stukturen

eigentlich wie REM nur REM ist Oberfäche und TEM guckt auch in innere der Probe rein

GPT

ALEX

·        Informationen über die Kristallstruktur auf atomarer Ebene (atomarer Aufbau)

·        Insbesondere Versetzungen

• Wellenlänge der Elektronen sind kleiner

• Interaktionsvolumen

  • TEM geht durch das Material —> Mehr Interagtion

  GPT

Hellfeld

• ELektroenen die durch die Probe hindruchtreten werden erfasst

• ELektronen die stärker streuen oder absorbieren erschienen dunkel

• Dickere stellen erscheinen dunkler

Dunkelfeld

• Hier werden Elektronen die starkgestreut werden erfasst

  • Stellen wo mehr gestreut wird odern Dickere stellen erschienen hell

Abbildungsmodus

• Bildebene wird abgebildet

• Gewonne Infos

  • Stukurelle Detalils, Morpholohie

Beugungsmodus

• Beugungsebene wird abgebildet

  • Kristallstuktur, Orientierung, Defekte und Unregelmäßigkeiten

gpt

Visjaliserung und Unterscheidung verschiederer Bereiche innerhalb einer Prone

Dickenkontrast

• Die Anzahl der gestreuten Elektronen ist von der Massenzahl unabhängig und hängt von der Probendicke ab:

• Dickere Proben —> mehr gestreute Elektronen

Massenkontrast

• ƒ Der Streuwinkel ist von der Dicke unabhängig und hängt von der Massenzahl (Ordnungszahl) ab: ƒ

• Höhere Massenzahl —> größerer Streuwinkel der Elektronen

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass im TEM eine direkte Beziehung zwischen der atomaren Nummer (und indirekt der Massenzahl) eines Werkstoffs und dem Streuwinkel der Elektronen besteht, wobei Atome mit höherer atomarer Nummer zu größeren Streuwinkeln führen. Diese Beziehung ist entscheidend für die Kontrastbildung und die Analyse der chemischen und strukturellen Eigenschaften von Materialien im TEM.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass im TEM eine direkte Beziehung zwischen der Dicke der Probe und der Anzahl der gestreuten Elektronen besteht, wobei eine dickere Probe zu einer erhöhten Streuung führt. Diese Beziehung ist zentral für die Bildkontrastierung und die Interpretation von TEM-Bildern.

Atomsondentomographie, engl. Atom Probe Tomography (APT) ermöglicht dreidimensionale Analyse von elektrisch-leitfähigen Werkstoffe mit fast atomarer Auflösung.

Die Rekonstruktion stellt daher das aus der Probe extrahierte Volumen der Atome dar

• Das Verfahren beruht auf der Feldverdampfung von Oberflächenatomen eine nadelförmigen Probe durch Anlegen von Hochspannungsfeldern (10-50 V/nm) bei Tieftemperaturen (20-60 K) im Ultrahochvakuum (< 10-13 bar)

• Die durch die Feldverdampfung, ausgelösten Ionen durchlaufen eine konstante Strecke bis sie auf einen ortsempfindlichen Detektor auftreffen

• Die Flugzeit wird zwischen dem Zeitpunkt des Verdampfungsimpulses und dem Zeitpunkt des Ionenaufschlags auf den Detektor gemessen Æ Berechnung des Masse-Ladungs-Verhältnisses

• Die X- und die Y-Koordinate jedes Aufschlags auf den Detektor aufgezeichnet und zum Erstellen einer 3D-Rekonstruktion der erfassten Daten verwendet werden.

• Die Rekonstruktion stellt daher das aus der Probe extrahierte Volumen der Atome dar

aELX

·        Durch (Feld)Verdampfung ausgelöste Ionen durchlaufen konstante Strecke bis zum Detektor

·        Flugzeitberechnung basierend auf Zeitpunkt des Verdampfungsimpuls bis zum Auftreffen an Detektor

·        Berechnung Masse-Ladungs-Verhältnis aus der Flugzeit der Ionen

• Spitzenförmige Probe

  • Um starkes Elekt. Feld an der Spitze zu erzeugen

• Elektrisch Leifähigkeit

• Ultrahochvakum

• Teperatut

• Hochspannungsfelder

• Elektropolieren ALT: chem Ätzen

• Fokussierter Ionenstroahl (FIB)

• Ultraschallfaktur (Um Spitze Fragmente zu erzeugen) Nur bei Spräden Materialen möcglich

1 bis 100 Kubiknanometer

10^-21 bis 10^-19

gpt

• 50 – 500 keV

• Beugungsmodus

• Ultramikrotomie

• Schleifen, Polieren und Verdünnung in einer Ionenmühle

• Fokussierter Ionenstrahl (FIB)

• 200 nm

• Polykristall

• Tiefe Temperaturen

• Ultrahochvakuum

• Hochspannungsfelder

• Leitfähigkeit der Probe

• Spannung der Feldverdampfung

• Flugzeit der Ionen

• Position der Ionen im Detektor

• Transmittierte Elektronen

• Gebeugte Elektronen