Elementmaps mit der Schärfe von Elektronenbildern – was bisher einen Zeitaufwand von mehreren Stunden am Rasterelektronenmikroskop (REM) erforderte, schafft das REM-Zusatzgerät Röntec MultiMax jetzt in wenigen Minuten. Auf Basis der charakteristischen Röntgenstrahlung von chemischen Elementen in einer Probe lässt es einzigartige farbbrillante Bilder mit großer Tiefenschärfe am Bildschirm entstehen, die sogenannten Element Images, die eine neue Ära in der Rasterelektronenmikroskopie einläuten – das Farb-REM.
Gabriele Mäurer, Gert Kommichau, Röntec GmbH, Berlin
Durch die Verbindung von Schnelligkeit und Tiefenschärfe können jetzt Proben analysiert werden, deren Auswertung bis vor kurzem noch an unzumutbar langen Erstellungszeiten und an der fehlenden Detailsicht scheiterte. Die Überlagerung von schwarz-weissem SE- und farbigem Röntgenbild lässt ein Mehr an Aussagen zu: Details sind besser erkennbar, topografische und chemische Informationen lassen sich eindeutig voneinander trennen, und es entstehen räumliche Effekte durch das Einbinden von Licht und Schatten.
Brillante, aussagekräftige Bilder in wenigen Minuten
Ein Beispiel für die neue Qualität dieser Bilder ist der zerplatzte Drucksensor, eine Fehlerquelle an elektronischen Barometern. Dieses mit Aluminium beschichtete Bauelement wurde durch elektrische Überlastung zerstört. Beim Schmelzen der Al-Beschichtung durch zu hohe Wärmeentwicklung tritt das darunter liegende Silizium hervor. Im Elektronenbild unterscheiden sich beide Elemente aufgrund ihrer fast gleichen Atommasse kaum voneinander. Als Element Image jedoch kann die chemische Zusammensetzung aus Al und Si eindeutig identifiziert werden.
Element Images eignen sich unter anderem zur Untersuchung der Kohäsionsfähigkeit verschiedener Materialien. Ein technologisches Problem ist z.B. die Verbindung zwischen dem Silizium-Träger-Chip und den elektrischen Leiterbahnen bei der Montage elektronischer Bauelemente. Um den elektrischen Kontakt dennoch herzustellen, werden Lothügel aufgebracht, die eine Metallisierung zwischen beiden Medien ermöglicht. Damit können Veränderungen in der Sn- und Pb-Verteilung im Lothügel nach verschiedener thermischer Belastung beobachtet werden. Solche Aufnahmen entstehen mit einer Messzeit von neun Minuten. Auch in der Meteoritenforschung liefern Element Images präzise Aussagen über die Elementverteilungen und verschiedene Phasen.
Eine neue Technologie
MultiMax ist das Produkt einer neuen Detektor-Generation. Diese verarbeitet mit 400000 Impulsen pro Sekunde das bis zu zehnfache an Röntgenstrahlung verglichen mit herkömmlichen EDX-Detektoren und verzichtet auf die Kühlung mit flüssigem Stickstoff.
MultiMax – bestehend aus Detektor mit REM-Flansch, Elektronikmodul und Software – stellt alle chemischen Elemente des Periodensystems von Natrium bis Uran schnell und qualitativ hochwertig dar. Dabei sind bis zu acht Elemente gleichzeitig mess-bar. Ein integriertes Spektrum erlaubt die Identifizierung noch unbekannter chemischer Elemente in der Probe. Die Bedienung des Systems ist einfach und erfolgt vom PC. Zahlreiche Anwendungen in Industrie und Forschung zeugen von der zunehmenden Akzeptanz der neuen Technologie. Ernst Oppitz von der Kriminaltechnischen Zentralstelle des Österreichischen Bundesinnenministeriums ist von den Eigenschaften des MultiMax begeistert: „…ich möchte Ihnen zur neuen Software und vor allem zum neuen Detektor gratulieren. Es ist dies in meinen Augen eine der größten Entwicklungen der letzten Jahre, zumal für kleinere Firmen, die sich nicht dauernd die Ausgaben für den Stickstoff leisten können.“
MultiMax bringt Farbe in die „graue“ Mikrowelt des REMs und liefert als kompaktes Zusatzgerät qualitativ hochauflösende Element Images. Diese eignen sich für zahlreiche Anwendungen im industriellen Bereich oder in der Forschung. Im Vergleich zu herkömmlichen Maps erlauben sie einen Zugewinn an Informationen durch räumliche Effekte und die präzise Darstellung von topographischen und chemischen Details wie Phasen oder Korngrenzen und können so Rückschlüsse auf Materialverhalten und -eigenschaften ziehen.
Weitere Informationen A QE 419
Teilen:
