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Raster-Elektronenmikroskopie

 
     
  REM, Scanning Electron Microscope, SEM, Mikroskopieverfahren, bei dem der abzubildende Bereich mit einem fein gebündelten Elektronenstrahl Punkt für Punkt abgetastet (gescannt) wird. Der Elektronenstrahl wird hierbei auf einen Ausschnitt in der Grösse von ungefähr 10 nm fokussiert, und die in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung austretenden Elektronen oder Röntgen- bzw. Gammastrahlen gemessen. Durch einfache Energieanalyse der Sekundärelektronen ist es möglich, zwischen den verschiedenen elektrischen Potentialen der Präparatoberfläche zu unterscheiden. Im Gegensatz zur Transmissions-Elektronenmikroskopie (analog der lichtoptischen Durchstrahlungsmikroskopie) entspricht die Raster-Elektronenmikroskopie der optischen Auflichtmikroskopie.


Die Präparation der Objekte bei der Raster-Elektronenmikroskopie ist relativ einfach. Elektrisch leitende Proben müssen mit einem leitenden Kleber auf dem Objekthalter befestigt werden. Da nichtleitende Proben durch den Elektronenbeschuss Bereiche mit hoher negativer Ladung erhalten und das elektrische Feld den primären Elektronenstrahl unkontrolliert ablenken und defokussieren würde, müssen solche Proben mit einem leitfähigen Überzug bedampft werden. Daher gehört zur Raster-Elektronenmikroskopie ein entsprechendes Sputter-Gerät, ein wichtiges Zusatzgerät ist auch die energiedispersive Analyse (EDAX), die es ermöglicht, Punktanalysen durchzuführen (mit einem Durchmesser von ca. 1 μm) oder eine Gerade bzw. eine Fläche abzutasten. Man erhält dadurch die entsprechende Häufigkeit bzw. Verteilung eines oder mehrerer Elemente. Die Raster-Elektronenmikroskopie findet Anwendung bei der Lösung von mineralogischen Aufgaben, zur Abbildung metallurgischer Objekte, zur Darstellung der Kristallmorphologie und der Kristalloberflächen, in der Aerosol- und Partikelforschung, vor allem auch zur Untersuchung von Stäuben und Fasern (Asbest und KMF) etc (Abb. 1, 2, 3 u.4).

Raster-ElektronenmikroskopieRaster-Elektronenmikroskopie 1: raster-elektronenmikroskopische Aufnahme von einem Sodalithkristall.

Raster-ElektronenmikroskopieRaster-Elektronenmikroskopie 2: künstliche Mineralfasern aus Basaltwolle, Durchmesser der Fasern 2-50 μm.

Raster-ElektronenmikroskopieRaster-Elektronenmikroskopie 3: industrieller Flugstaub mit Hohlkugeln aus Eisenoxiden und einem Quarzkristall, unten mit energiedispersiver Analyse (EDAX).

Raster-ElektronenmikroskopieRaster-Elektronenmikroskopie 4: aufgebrochene Flugstaubkugel aus Silicatglas, Durchmesser ca. 5 μm, mit Mineralpartikeln, u.a. Quarz, im Innern.
 
 

 

 

 
 
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