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Rasterelektronenmikroskopie
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Mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) werden Strukturen anorganischer und organischer Proben auf µm- und nm-Skala charakterisiert. Das REM ermöglicht hierbei nicht nur Abbildungen mit hoher Ortsauflösung sondern auch lokale Elementanalysen der abgebildeten Strukturen. Die Proben sind in der Regel feste Substanzen (in kompakter Form als Werkstoffe, Bauteile, Folien, dünne Filme etc. oder in Form kleiner Teilchen). Im REM trifft der Elektronenstrahl (verwendete Energie: 5-40 keV) auf die Oberfläche der Probe. Hierbei werden zum einen durch inelastische Streuung Sekundärelektronen ausgelöst und zum anderen ein Teil der elastisch gestreuten Elektronen um die Atomkerne herum wieder in Richtung zur Oberfläche zurückgestreut (Rückstreuelektronen). Sekundär- und Rückstreuelektronen treten aus der Oberfläche aus und werden mit entsprechenden Detektoren gemessen. Die Zahl und damit die Intensität der austretenden Elektronen hängt von der Flächenneigung der jeweiligen Probenstelle zum Elektronenstrahl (Topographiekontrast) und ihrer chemischen Zusammensetzung ab (Materialkontrast). Die Oberflächentopographie (z.B. Poren, Risse etc.) wird mittels Sekundärelektronen (Informationstiefe: ca. 50nm) abgebildet, während die Rückstreuelektronen (Informationstiefe: ca. 1µm) Bereiche mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung sichtbar machen (schwere Elemente erzeugen mehr Rückstreuelektronen als leichte Elemente). Die durch inelastische Streuung erzeugte charakteristische Röntgenstrahlung wird zur Elementanalyse (EDX: energiedispersive Röntgenmikroanalyse) genutzt.
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