Atomsondentomographie

Moderne Werkstoffe besitzen Gefügebestandteile in allen Größenskalenbereichen. Das Werkstoffdesign setzt dabei an immer kleiner werdenden Struktureinheiten an. Damit werden auch immer größere Anforderungen an die Werkstoffcharakterisierung gestellt. In der Kette der materialwissenschaftlich relevanten tomographischen Techniken bildet die Atomsonde, welche atomar aufgelöste Abbildungen bei gleichzeitiger chemischer Analyse ermöglicht, einen neuen aber wesentlichen Baustein. Die Atomsondentomographie hat sich aus dem Bereich der Feldionenmikroskopie (FIM) entwickelt und war die erste Technik, mit der an Spitzen mit extrem kleinen Radien atomare Auflösung erreicht wurde. Durch das gezielte Einsetzen von Spannungspulsen und Laserpulsen werden einzelne Atome aus der Spitze herausgerissen, welche zur Erzeugung von tomographischen Abbildungen genutzt werden.

 

 

Kombiniert mit einem Flugzeitspektrometer kann zusätzlich die Masse jedes Ions bestimmt werden. Durch die Fortschritte der letzten Jahre in der Computer- und Detektionstechnik kann nun die für Tomographiemessungen typische, enorm große Datenmenge problemlos aufgenommen und verarbeitet werden. Das untersuchbare Probenvolumen liegt für die uns zugängliche Anlage bei Kantenlängen von über 100 nm, wobei immer noch mit atomarer Auflösung gemessen und die chemische Information jedes einzelnen Atoms bestimmt wird. Die Probenspitzen werden sowohl klassisch über Elektropolitur als auch gezielt mittels unserer FIB-Anlagen präpariert.

 



Zuletzt geändert am 11. April, 2011