Rasterelektronenmikroskopie & Energiedispersive Röntgenanalyse

In der Rasterelektronenmikroskopie (REM) wird eine Probenoberfläche mit einem fein fokussierten Elektronenstrahl abgetastet. Der Elektronenbeschuss führt zur Emission niederenergetischer Sekundärelektronen, zur Rückstreuung hochenergetischer Primärelektronen und der Entstehung elementspezifischer Röntgenstrahlung.

Niederenergetische Sekundärelektronen stammen aus den obersten Nanometern einer Probe. Die zugehörigen Bilder geben die Probentopographie mit Auflösungsgrenzen im nm-Bereich wieder. Die Intensität gestreuter Primärelektronen wird hingegen von der mittleren Ordnungszahl des Probenmaterials bestimmt. Entsprechende Bilder verdeutlichen die Verteilung verschiedener Materialien (Materialkontrastbilder). Die Informationstiefe in diesem Modus liegt in der Größenordnung von 1 µm. Die für die Elementzusammensetzung der Probe spezifische Röntgenstrahlung wird zur chemischen Charakterisierung genutzt. Mittels geeigneter Detektoren wird dazu die Energie bzw. die Wellenlänge der Röntgenstrahlung bestimmt. Die gemessenen Intensitäten lassen quantitative Aussagen über die Elementzusammensetzung und Verteilung zu. Die Tiefe, aus der die Röntgenstrahlung stammt, ist abhängig vom Material und der gewählten Anregungsenergie. Sie liegt für typische Energien von 10 bis 20 keV im µm-Bereich. 

Proben für die REM/EDX müssen vakuumkompatibel sein, wobei moderne Geräte bereits bei Drücken von ca. 1 mbar einsatzfähig sind (atmosphärisches Rasterelektronenmikroskop).

Synonyme/Verwandte Methoden

  • Scanning Electron Microscopy (SEM)
  • Enviromental Scanning Electron Microscopy (ESEM)
  • Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX)
  • Energiedispersiven Röntgenspektrometrie (EDRS, EDS)
  • Wavelength Dispersive X-ray Spectroscopy (WDX)
  • Electron Probe Micro Analysis (EPMA)
  • Elektronenstrahlmikroanalyse (ESMA)

Anwendungsbeispiele