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==Grundprinzip== | |||
==== '''EBSD''' ==== | |||
Die "Electron backscattered diffraction" (dt. Elektronenrückstreuung) ist eine Analysemethode und ein Zusatztool im Rasterelektronenmikroskop, wobei die geometrischen Eigenschaften der Kristalle (Gitterebenen) auf einem Phosphorschirm als Bänderspektrum projiziert werden. Mit einer CCD Kamera können Bilder aufgenommen werden. | Die "Electron backscattered diffraction" (dt. Elektronenrückstreuung) ist eine Analysemethode und ein Zusatztool im Rasterelektronenmikroskop, wobei die geometrischen Eigenschaften der Kristalle (Gitterebenen) auf einem Phosphorschirm als Bänderspektrum projiziert werden. Mit einer CCD Kamera können Bilder aufgenommen werden. | ||
Bei der EBSD wird die Probe üblicherweise in einem Winkel von 70° eingespannt. Der Primärelektronenstrahl wird inelastisch an den Atomen der Probe gestreut. Es entsteht eine divergente Quelle direkt an der Probe. Es kommt zur konstruktiven Interferenz wenn Elektronen beim Auftreffen auf das Kristallgitter die [[Bragg Gleichung]] erfüllen. Die EBSD Muster werden durch eine Hough Transformation indiziert, bei der gerade Linien im Bild zu erkennen sind (parallele Scharen von Gitterebenen). Das Beugungsbild wird mit einem Phosphorschirm aufgenommen und zeigt für alle Gitterflächen im Kristall die Winkelbeziehungen und Orientierungen (Kikuchi Pattern). | Bei der EBSD wird die Probe üblicherweise in einem Winkel von 70° eingespannt. Der Primärelektronenstrahl wird inelastisch an den Atomen der Probe gestreut. Es entsteht eine divergente Quelle direkt an der Probe. Es kommt zur konstruktiven Interferenz wenn Elektronen beim Auftreffen auf das Kristallgitter die [[Bragg Gleichung]] erfüllen. Die EBSD Muster werden durch eine Hough Transformation indiziert, bei der gerade Linien im Bild zu erkennen sind (parallele Scharen von Gitterebenen). Das Beugungsbild wird mit einem Phosphorschirm aufgenommen und zeigt für alle Gitterflächen im Kristall die Winkelbeziehungen und Orientierungen (Kikuchi Pattern). | ||
'''HREBSD''' | ==== '''HREBSD''' ==== | ||
Die HREBSD ist eine neuere Technik, bei der durch digitale Bildkorrelationstechniken die Orientierung und der Spannungszustand vollständig mit allen Winkelbeziehungen in Kristallen bestimmt wird. Es handelt sich dabei um ein Zusatzgerät, das an ein klassisches Rasterelektronenmikroskop angeschlossen werden kann.[[Datei:Rastergrafik EBSD klein.png|mini|Bei der EBSD wird die Probe in einem Winkel von 70° eingespannt und mit einem Elektronenstrahl beschossen. Anschließend können die rückgestrahlten Elektronen mit einem Phosphorschirm aufgefangen und detektiert werden. Dies geschieht in Form von sog. Kikuchi Pattern. ]]Um möglichst genaue Ergebnisse zu erhalten, erfolgt die Kalibration über simulierte EBSD-Muster als Referenz. Die Auflösung der HREBSD ist besser, als bei der EBSD. Dabei werden herkömmliche Muster der EBSD aufgewertet. | Die HREBSD ist eine neuere Technik, bei der durch digitale Bildkorrelationstechniken die Orientierung und der Spannungszustand vollständig mit allen Winkelbeziehungen in Kristallen bestimmt wird. Es handelt sich dabei um ein Zusatzgerät, das an ein klassisches Rasterelektronenmikroskop angeschlossen werden kann.[[Datei:Rastergrafik EBSD klein.png|mini|Bei der EBSD wird die Probe in einem Winkel von 70° eingespannt und mit einem Elektronenstrahl beschossen. Anschließend können die rückgestrahlten Elektronen mit einem Phosphorschirm aufgefangen und detektiert werden. Dies geschieht in Form von sog. Kikuchi Pattern. ]]Um möglichst genaue Ergebnisse zu erhalten, erfolgt die Kalibration über simulierte EBSD-Muster als Referenz. Die Auflösung der HREBSD ist besser, als bei der EBSD. Dabei werden herkömmliche Muster der EBSD aufgewertet. | ||
==Spezielle Anforderungen an die Probennahme und –aufbereitung, Reinigung== | |||
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<li>repräsentative Probenahme</li> | <li>repräsentative Probenahme</li> | ||
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<li>die Probe muss '''vakuumstabil''' sein</li> | <li>die Probe muss '''vakuumstabil''' sein</li> | ||
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==Was kann gemessen werden?== | |||
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<li>Korn-/Texturanalysen | <li>Korn-/Texturanalysen | ||
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<li>Korngrenzeninformationen über Orientierungsunterschiede benachbarter Körner und Beziehungen (Zwillinge) | <li>Korngrenzeninformationen über Orientierungsunterschiede benachbarter Körner und Beziehungen (Zwillinge) | ||
</ul> | </ul> | ||
==Fehlerquellen== | |||
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<li>Schlechte System-Kalibrierung (führt zu Phantomstress) | <li>Schlechte System-Kalibrierung (führt zu Phantomstress) | ||
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==Einsatzbereiche== | |||
Die Methode ist zuverlässig und liefert schnelle Ergebnisse. Anwendungsgebiete befinden sich in der Mineralogie und den Materialwissenschaften.<ul> | Die Methode ist zuverlässig und liefert schnelle Ergebnisse. Anwendungsgebiete befinden sich in der Mineralogie und den Materialwissenschaften.<ul> | ||
<li>komplexe Werkstoffuntersuchungen | <li>komplexe Werkstoffuntersuchungen | ||
<li>Untersuchung von Vollmaterial mit einer räumlichen Auflösung von bis zu 50 nm. | <li>Untersuchung von Vollmaterial mit einer räumlichen Auflösung von bis zu 50 nm. | ||
</ul> | </ul> | ||
==Vorteile== | |||
<ul> | <ul> | ||
<li> hohe Auflösung | <li> hohe Auflösung | ||
<li> Probe muss nicht elektrisch leitfähig sein | <li> Probe muss nicht elektrisch leitfähig sein | ||
</ul> | </ul> | ||
==Nachteile== | |||
<ul> | <ul> | ||
<li> Informationsverlust durch Projektion der Kristallverschiebung auf den Phosphorschirm | <li> Informationsverlust durch Projektion der Kristallverschiebung auf den Phosphorschirm | ||
Zeile 83: | Zeile 83: | ||
<li> Präparation einer planaren Oberfläche ohne plastische Verformung sehr aufwendig und schwer | <li> Präparation einer planaren Oberfläche ohne plastische Verformung sehr aufwendig und schwer | ||
</ul> | </ul> | ||
==Lehrveranstaltungen== | |||
[[Quantitative Microfabric Analysis]] | [[Quantitative Microfabric Analysis]] | ||
==Ausstattung an der LMU== | |||
http://trepmann.userweb.mwn.de/SEM.html | http://trepmann.userweb.mwn.de/SEM.html | ||
==Referenzen== | |||
A., Bastos da Silva Fanta (2008): Characterization of the microstructure, grain boundaries and texture of nanostructured electrodeposited CoNi by use of Electron Backscatter Diffraction (EBSD). - Göttingen (Springer). | A., Bastos da Silva Fanta (2008): Characterization of the microstructure, grain boundaries and texture of nanostructured electrodeposited CoNi by use of Electron Backscatter Diffraction (EBSD). - Göttingen (Springer). | ||
H., Biermann, L., Krüger (2015): Moderne Methoden der Werkstoffprüfung. - Wiley VCH Verlag. | H., Biermann, L., Krüger (2015): Moderne Methoden der Werkstoffprüfung. - Wiley VCH Verlag. | ||
== AutorInnen == | ==AutorInnen== | ||
{{Autor|1= Theresa Mond}} | {{Autor|1= Theresa Mond}} | ||
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