Rasterelektronenmikroskopie

 

Bei der Schadensanalyse finden häufig mikroskopische Methoden Anwendung. Eine der wichtigsten Methoden ist die Rasterelektronenmikroskopie.

Die Rasterelektronenmikroskopie erlaubt im Gegensatz zur Lichtmikroskopie höhere Vergrößerungen und eine deutlich bessere Tiefenschärfe. Dies ist vor allem bei Bruchflä­chen von großem Vorteil, da hier Details der gesamten Fläche scharf abgebildet werden können. Mit Hilfe eines Rasterelektronenmikroskops (REM) wird eine bis zu 400.000fache Vergrößerung möglich, also 400 x höher als bei der Lichtmikroskopie. Die Auflösung beträgt 1-2 nm (bei der Lichtmikroskopie in etwa 200 nm).

Bei der Rasterelektronenmikroskopie treten Elektro­nen, aus der Kathode aus, werden beschleunigt und zu einem so genannten Primär­elektronenstrahl gebündelt. Dieser wird auf die Probe gelenkt. Die Elektronen des Primärelektronenstrahls dringen wenige µm tief in die Probe ein und schlagen Elektronen aus der Probe heraus (Sekundärelektro­nen). Die Anzahl der emittierten Sekundärelektronen hängt von der Oberflächenbeschaffenheit ab. Ein entsprechender Detektor, wandelt diese Informatio­nen in ein Bildsignal um. So wird über den Helligkeitskontrast die Abbildung der Oberfläche er­zeugt. Mit Hilfe der Linsen wird der Elektronenstrahl über die Probenfläche gelenkt (gerastert).

Mit einer zusätzlichen Analyse, der EDX-Analyse, können Elemente der Probenoberfläche analysiert werden. Bei der EDX-Analyse (Energiedispersive Röntgenspektroskopie) werden die Atome in der Probe durch einen Elektronenstrahl einheitlicher Energie angeregt. Diese senden dann Röntgenstrahlung einer für das jeweilige Element spezifischen Energie aus, die sogenannte charakteristische Röntgenstrahlung. Diese Strahlung gibt Aufschluss über die Elementzusammensetzung der Probe.