Das Analytische Transmissionselektronenmikroskop Philips Tecnai F30 am DLR-Institut für Werkstoff-Forschung
Mit dem Analytischen Transmissionselektronenmikroskop (ATEM) des DLR-Instituts für Werkstoffforschung in Köln erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Mikrostrukturen, die für die Herstellung von Hochleistungswerkstoffen relevant sind. Mit der Großanlage lassen sich Mikrostrukturen bis hin zur atomaren Ebene abbilden und analysieren.
Proben für die Untersuchung im Analytischen Transmissionselektronenmikroskop
Zwei elektrolytisch gedünnte Aluminium-Vollpräparate und eine Pulverprobe auf Kohlenstoff-Lochfilm, welcher über ein Kupfer-Netz gespannt ist. Probendurchmesser jeweils drei Millimeter.
Mit dieser Großforschungsanlage des DLR-Instituts für Werkstoff-Forschung in Köln lassen sich Mikrostrukturen bis hin zur atomaren Ebene abbilden und analysieren. Die so gewonnenen Ergebnisse helfen bei der Untersuchung von Prozessen und Mechanismen, die für Herstellung, Eigenschaften und Schädigungen der untersuchten Hochleistungswerkstoffe relevant sind.
Exzellente Auflösung
Unter der Vielzahl der verschiedenen Mikroskopie-Techniken zeichnet sich die Anlage des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) für analytische Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) durch ihre exzellente Ortsauflösung wie auch durch ihre Vielseitigkeit aus. Bei diesem Verfahren wird eine sehr dünne Probe mit stark beschleunigten Elektronen durchstrahlt.
Die analytische Transmissionselektronenmikroskopie ist das einzige Verfahren, welches eine vollständige Charakterisierung der Mikrostruktur bis in den Nanometerbereich ermöglicht. Die immer feiner strukturierten modernen Materialien und Werkstoffe können so in Bezug auf Topologie, Kristallstruktur und Zusammensetzung umfassend charakterisiert werden.
Die TEM ermöglicht beispielsweise die Gitterstruktur einzelner Nanopartikel zu untersuchen, Baufehler in Metallen und Keramiken abzubilden und zu analysieren, feinste Ausscheidungen in Legierungen bezüglich ihres Aufbaus und ihrer Zusammensetzung zu charakterisieren oder auch die chemische Zusammensetzung von Korngrenzen zu bestimmen. Diese Daten sind notwendige Voraussetzungen, um das Verhalten von modernen Werkstoffen zu verstehen, zu beschreiben und in Modelle zu fassen.
Von den so gewonnenen Informationen werden die Zusammenhänge zwischen innerem Aufbau und äußeren Eigenschaften von Materialien abgeleitet, was wiederum Grundlage für optimierte Werkstoffe bietet. Diese zeichnen sich durch angepasste Mikro- und Nanostrukturen aus. Auch bei der Untersuchung von Versagensursachen und Materialfehlern werden die beschriebenen Verfahren erfolgreich eingesetzt.
Kontakt
Volker Speelmann
Leitung Forschungsinfrastrukturen
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Vorstandsbereich Innovation, Transfer und wissenschaftliche Infrastrukturen
