Rasterelektronenmikroskopie und Mikrobereichsanalyse
Priv.-Doz. Dr. rer. nat. Peter Fritz Schmidt
c/o Westfälische Wilhelms-Universität Münster
In Kombination mit Mikrobereichsanalysatoren (EDS und WDS) können Elemente in Mikrobereichen qualitativ und Elementgehalte quantitativ bestimmt werden.
Ziel der Weiterbildung
Lernen Sie die Leistungsfähigkeit und die Einsatzmöglichkeiten der modernen Rasterelektronenmikroskopie (REM) bei der Abbildung von Oberflächen und in der Mikrobereichsanalyse kennen. Im Seminar werden unter anderem Grundlagen, Kathodensysteme, Kontrastarten, Präparations- und Mikroskopiertechniken sowie alternative Rastermethoden vorgestellt. Sie erweitern Ihr Wissen ebenfalls über analytische Verfahren wie die EBSD zur Gewinnung von Kristallorientierungen und Texturen und der Kathodolumineszenz, die zur Detektion von Verunreinigungen unentbehrlich ist.HINWEIS
Demonstrationen und Übungen werden am dritten Tag in der Materialprüfungsanstalt (MPA) Universität Stuttgart durchgeführt.
Montag, 16. Oktober 2023
8.30 bis 12.30 und 13.30 bis 17.00 Uhr
1. Einführung in die Rasterelektronenmikroskopie (P. F. Schmidt)
Einführung in die Rasterelektronenmikroskopie (REM)
– Vergleich von Lichtmikroskopie und REM
– Auflösungsvermögen und Auflösungsgrenze
– Signale und Kontrastarten in der REM
– Mikrobereichsanalyse EDS/WDS
2. Aufbau eines Rasterelektronenmikroskops (P. F. Schmidt)
3. Signale und Kontrastarten in der Rasterelektronenmikroskopie (P. F. Schmidt)
– Wechselwirkungsprozesse zwischen Elektronenstrahl und Probe
– Sekundärelektronen (SE): Topographiekontrast, Potenzialkontrast, Magnetkontrast Typ I
– absorbierte Elektronen
– Rückstreuelektronen (RE): Topographiekontrast, Materialkontrast, Kristallorientierungskontrast (Channelling-Kontrast), EBSD = Electron Backscatter Diffraction, Magnetkontrast Typ II
– Kathodolumineszenz
– Röntgenstrahlung
4. Röntgenmikroanalyse im Rasterelektronenmikroskop (H. Ruoff)
– Wechselwirkung von Elektronenstrahlen mit Materie
– Entstehung von Röntgenstrahlen
– Energie der Röntgenstrahlen und Röntgenspektrum
– Röntgendetektoren und Röntgenspektrometer
– Energiedispersive Röntgenmikroanalyse (EDX)
– Wellenlängendispersive Röntgenmikroanalyse (WDX)
– quantitative Analyse
– Elementverteilungsbilder (Mapping)
– Probenpräparation und Anwendungsbeispiele
5. Einführung in die EBSD (H. Ruoff)
– Elektronenbeugung
– EBSD-Messprinzip
– Kristallorientierung
– Textur
– experimentelle Parameter
– Probenvorbereitung Anwendungsbeispiele
Dienstag, 17. Oktober 2023
8.30 bis 12.30 und 13.30 bis 17.00 Uhr
6. Abbildung von Oberflächen und Vermeidung von Abbildungsartefakten (P. F. Schmidt)
– Parameter, die die Qualität der REM-Abbildung beeinflussen: Strahldurchmesser
– Signal/Rausch-Verhältnis
– Linsenfehler
– Schärfentiefe
– Beschleunigungsspannung
– Aufladungen
– Kontamination
– Aufnahmeartefakte
– Bilddeutung
7. Allgemeine Fragen zur Rasterelektronenmikroskopie und Analytik (P. F. Schmidt)
– Vorgehensweise bei Untersuchungen mit REM und EDS
8. Methoden zur Partikelanalyse (B. Heneka)
– Überblick über gängige Methoden zur automatischen Partikelanalyse mit Schwerpunkt auf die automatische Partikelanalyse mit dem REM und EDS
9. Vergleich verschiedener elektronenstrahlerzeugender Systeme (P. F. Schmidt)
– Vergleich verschiedener Kathodensysteme: W-Haarnadel-, LaB6-, CeB6-Kathode
– Schottky- und kalte Feldemissionskathode
– Semi in-lens SEM
– In-lens SEM
– Hochauflösung
– Abbildung mit niedrigen Beschleunigungsspannungen (Low Voltage SEM)
10. Niedervakuum-Rasterelektronenmikroskopie: REM bei einem Probenkammervakuum bis zu 3000 Pascal (P. F. Schmidt)
– Geräteaufbau
– Signaldetektion
– Kontraste in der NV-REM
– Anwendungen
Mittwoch, 18. Oktober 2023
8.30 bis 12.30 und 13.30 bis 17.00 Uhr
11. Kathodolumineszenz (W. Bröcker)
– Entstehungsprozesse
– Detektorsysteme
– Anwendungsbeispiele
– Kombination und Vergleich der Kathodolumineszenz mit anderen abbildenden und analytischen Verfahren
12. Alternative Rastermethoden (W. Bröcker)
– Laser-Scan-Mikroskop
– akustisches Rastermikroskop
– Raster-Tunnel-Mikroskop
– Grundlagen
– Funktionsprinzip
– Anwendungsbeispiele
13. Beurteilung von Schäden an metallischen und nichtmetallischen Werkstoffen mit der Rasterelektronenmikroskopie (M. Zgraggen)
Metallische Werkstoffe:
– Beurteilung des Bruchbereichs: Bruchlage und Bruchtopographie, Zuordnung zur bruchauslösenden Belastungsart
– Bestimmung des Bruchausganges, Reibverschleiß, Reiboxidation und Korrosion
– mikroskopische Beurteilung der Bruchtopographie
– Schäden an Drahtseilen, Flugzeugkomponenten
– Schäden infolge Wasserstoffversprödung
Polymerwerkstoffe:
– Werkstofffehler, Verschleiß, UV-Strahlung, Bewitterung
– Brüche: Crazes, Gewaltbruch, Schwingbruch, Spannungsrisskorrosion
Keramiken:
– Herstellungsfehler
– Brüche: mikroskopische Beurteilung von Bruchflächen, Korrosionseinfluss, Verknüpfung von mikroskopischen und makroskopischen Befunden
14. Beschichtung elektrisch nicht leitender Proben (P. F. Schmidt)
– Sputter- und Bedampfungsverfahren
15. Präparation – Überblick über die Präparation von Proben (R. Scheck)
16. Elektronenmikroskopie an der Materialprüfungsanstalt Universität Stuttgart (MPA) (M. Speicher)
– konventionelle Rasterelektronenmikroskopie
– hochauflösendes Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop in Kombination mit fokussiertem Ionenstrahl
– Niedervakuum-Rasterelektronenmikroskopie
– Elektronenstrahlmikrosonde
– analytische Transmissionselektronenmikroskopie
– Probenpräparation: Replika und dünne Folien
Donnerstag, 19. Oktober 2023
9.00 bis 15.00 Uhr – Pfaffenwaldring 32, Stuttgart
Demonstrationen und Übungen an der Materialprüfungsanstalt (MPA), Universität Stuttgart (F. Kauffmann, J. Schliessus, D. Willer)
Dr. Werner Bröcker
Dr.-Ing. Markus J. Heneka
Dr. rer. nat. Florian Kauffmann
Dr. rer. nat. Herbert Ruoff
Rudi Scheck
Joachim Schliessus
Priv.-Doz. Dr. rer. nat. Peter Fritz Schmidt
Dr.-Ing. Magdalena Speicher
Dipl.-Ing. Dieter Willer
Markus Zgraggen
Technische Akademie Esslingen
An der Akademie 573760 Ostfildern
Anfahrt
Die TAE befindet sich im Südwesten Deutschlands im Bundesland Baden-Württemberg – in unmittelbarer Nähe zur Landeshauptstadt Stuttgart. Unser Schulungszentrum verfügt über eine hervorragende Anbindung und ist mit allen Verkehrsmitteln gut und schnell zu erreichen.

Die Teilnahme beinhaltet Verpflegung sowie ausführliche Unterlagen.
Preis:
Die Teilnahmegebühr beträgt:
1.980,00 €
(MwSt.-frei)
pro Teilnehmer
Fördermöglichkeiten:
Für den aktuellen Veranstaltungstermin steht Ihnen die ESF-Fachkursförderung mit bis zu 70 % Zuschuss zu Ihrer Teilnahmegebühr zur Verfügung.
Für alle weiteren Termine erkundigen Sie sich bitte vorab bei unserer Anmeldung.
Weitere Bundesland-spezifische Fördermöglichkeiten finden Sie hier.
Inhouse Durchführung:
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