Themen für Abschlussarbeiten
Verbesserung der ortsaufgelösten Elementanalyse durch Variation der Aufzeichnungsparameter
(Thema für eine Bachelor- oder Masterarbeit)
Die Information in einer elektronenmikroskopischen Aufnahme beruht auf der Streuung der Elektronen im Objekt. Durch Optimierung der Abbildungsparameter, digitale Aufzeichnung und anschließende Verarbeitung der Signale können so mit guter Ortsauflösung nicht nur die Struktur, sondern auch zusätzliche Eigenschaften der Probe bestimmt werden. Bei der energiefilternden Transmissionselektronenmikroskopie (EFTEM) lassen sich durch die Selektion von Elektronen, die einen charakteristischen Innerschalenverlust erlitten haben, Elementverteilungsbilder mit hoher Ortsauflösung erzeugen. Für die Berechnung eines solchen Verteilungsbildes sind immer mindestens drei verschieden Aufnahmen notwendig, da ein störender Elektronenuntergrund durch mindestens zwei Aufnahmen extrapoliert werden muss.
Abbildung 1: Beispiel einer Elementverteilungsaufnahme eines Eisen-Chrom Schichtsystems. Die linke Hälfte zeigt das ungefilterte Bild, die rechte Hälfte das Chromsignal.
Seit Beginn des regelmäßigen Gebrauchs dieses Verfahrens ist es üblich, sämtliche notwendigen Aufnahmen mit der gleichen Belichtungszeit aufzunehmen, da die aufgezeichneten Intensitäten auf diese Weise direkt vergleichbar sind. Nachteilig ist hierbei, dass so mindestens 2/3 der Gesamtbelichtungszeit nur für die Bestimmung des Untergrundes benutzt wird und nicht zu der eigentlichen Elementsignalaufzeichnung beiträgt. Neue Berechnungen legen nun nahe, dass eine differenzierte Aufteilung der Gesamtbelichtungszeit mit einer stärkeren Gewichtung des Signalbildes zu einem qualitativ besseren Verteilungsbild führen kann. Weitere Berechnungen wie auch experimentelle Untersuchungen sind nun notwendig, um diese These zu bestätigen und neue Verfahren für die Belichtungszeiten der verschiedenen Aufnahmen zu erstellen. Teilaspekte hiervon können sowohl in Bachelor- wie auch in Masterarbeiten behandelt werden.
Ansprechpartner: Michael Epping, IG1 Raum 324
