Dünnschliffpräparation: Unterschied zwischen den Versionen

* Untersuchung der Gesteinsstruktur, beispielsweise Glasanteil, Porosität und Durchlässigkeit<br>

* Untersuchung der Struktur und des Alters von Knochen bzw. Zähnen<br>

Viele Analysemethoden basieren auf Dünnschliffen. Allerdings muss beachtet werden, dass der Schliff, je nach Methode unterschiedliche Anforderungen erfüllen muss.  

'''Zunächst sollten folgende Punkte im Vorfeld abgeklärt werden:'''

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Die '''Größe''' der Schliffe richtet sich nach der Fragestellung und nach der Größe der verfügbaren Objektträger. Das Gießener Format (28 x 48 mm) gilt in Deutschland als Standardgröße für petrographische Dünnschliffe. Im Ausland sind teilweise auch andere Formate üblich. Je nach Fragestellung kann es auch sinnvoll sein ein größeres Format zu wählen. Allerdings sollte dabei beachtet werden, dass der Probenhalter des Analysegeräts unter Umständen nur ein bestimmtes Format zulässt.  

Des Weiteren sollte auch Wert auf die Auswahl des '''Klebers''' gelegt werden: So werden in der Polarisationsmikroskopie Klebstoffe mit standardisiertem Brechungsindex verwendet. Im Falle der Elektronenstrahlmikrosonde und des Rasterelektronenmikroskops ist der Dünnschliff hohen Temperaturen ausgesetzt. Hier ist es wichtig, dass das verwendete Einbettungsmittel und der Klebstoff diesen Bedingungen standhalten. Sollte der Klebstoff in der Probenkammer dieser Geräte verdampfen schlägt er sich in der Probenkammer nieder und kann so die Analyseergebnisse negativ beeinflussen.  

Für Viele Analysemethoden ist eine '''Politur''' des Dünnschliffes notwendig. Hier sollte nach Fertigstellung des Dünnschliffs stets die Güte der Politur überprüft werden. Hierbei sollte beachtet werden, dass nebeneinander auftretende Minerale mit unterschiedlichen Härten nur schwer mit der gleichen Qualität poliert werden können. In der Regel sind die Härteren Minerale (z.B. Granat) erhaben und perfekt poliert, wohingegen benachbarte weichere Minerale (z.B. Glimmer) eine schlechte Politur aufweisen. Da für eine optimale Analytik eine perfekte Politur unerlässlich ist, kann es in solchen Fällen hilfreich sein, die Minerale zu separieren und einzubetten.

Für paläontologische oder sedimentologische Schliffe, insbesondere für die Bestimmung von Organismenresten ist das petrographische Standardformat oft zu klein. Hier hat sich der Objektträger mit den Maßen 50 x 50 mm als geeignet erwiesen. Je nach Größe des zu untersuchenden Objekts wird ein noch größeres Format verwendet.  

Auch bei der Wahl des Klebstoffes und des Einbettungsmittels hat man deutlich größere Freiheiten als bei der Herstellung petrographischer Standarddünnschliffe. Da man keine Klebstoffe mit standardisierten Brechungsindizes benötigt, können billigere und einfacher zu verarbeitende Materialen verwendet werden.

Kriterium für eine optimale Schichtdicke ist ein kontrastreiches Erscheinungsbild. Es gilt die Faustregel, dass ein Karbonatdünnschliff dann fertig ist, wenn er in der Übersicht ausreichend kontrastreich ist, und man trotzdem alle Details gut sieht, die man erkennen will. Die Schliffdicke wird je nach Bedarf eingestellt und richtet sich z.B. nach enthaltenen Fossilien.

Hier ist der schematische Ablauf der Erstellung eines petrographischen Dünnschliffs gezeigt. Je nach Fragestellung kann die Präparation abweichen. Eine genauere Beschreibung der Dünnschlifferstellung findest du unter [[HOW-TO_Dünnschliffpräparation|How-To Dünnschliffpräperation]]. In diesem Artikel werden die einzelnen Arbeitsschritte anhand von Dünnschliffpräperaion an Hardrock und Dickschliffpräperation an Salz beschrieben.  

[[Datei:Probenaufbereitung_Dünnschliffe.png|rahmenlos|hochkant=2|centre]]

In diesem Artikel werden zwei Methoden der Dünnschliffpräparation erläutert - neben den herkömmlichen Hard-Rock-Dünnschliffen wird zusätzlich auf die Präparation von Salz-Schliffen eingegangen.  

Im ersten Arbeitsschritt muss das Handstück auf die Größe des Objektträgers zurecht gesägt werden. In Deutschland gibt es zwei Standardgrößen für Dünnschliffträger, das Gießener Format mit 28 x 48 mm und für größere Schliffe Objektträger mit den Maßen 48 x 48 mm. Beim Sägen muss darauf geachtet werden, dass die glatte Anschnittsfläche  die "interessanten" Stellen des Gesteins offenlegt, welche später mikroskopiert werden sollen. Schon beim ersten Arbeitsschritt muss zwischen Salz- und Hardrock-Proben unterschieden werden. Bei wasserempfindlichen Proben '''(Salz)''' muss trocken gesägt werden. Es ist essenziell den Sägevorgang langsam und vorsichtig zu beschreiten, sodass eine Hitzeentstehung vermieden wird.  

{{Beachte|Warum ist Hitze beim Sägen schlecht? Wenn zum Beispiel Fluideinschlüsse in Salzproben untersucht werden sollen, dürfen die Proben keinen Temperaturen über 40° C ausgesetzt sein, da sonst  Gase entweichen können oder die chemische Zusammensetzung verändert wird. Dies gilt im Übrigen für die Gesamtheit fluidhaltiger  Proben.}}

Vor dem Imprägnieren und dem Aufkleben der Gesteinsklötzchen auf den Objektträger, wird jede Probe auf der Heizplatte je nach Beschaffenheit zwischen 2 und 6 h getrocknet (ca. 70°C). (Hinweis: Achte auch hier darauf, dass deine Probe nicht wärmeempfindlich ist!). Dieser Schritt ist wichtig, um die Feuchtigkeit aus dem Gestein zu ziehen. Zusätzlich hilft die Restwärme im Klötzchen dabei, das Epoxyharz während dem anschließenden Imprägniervorgang in die ersten kritischen Millimeter des Gesteins zu ziehen.  

Für die Imprägnierung wird aus Alufolie ein Förmchen gebastelt, welche das Gestein exakt umschließt und das Ausfließen des Imprägniermittels Epoxyharz verhindert. Nach Anrühren des Epoxyharzes (siehe unten) wird die dickflüssige Mischung bodendeckend in das Aluförmchens eingefüllt. Anschließend wird das Probenklötzchen in die Form gesetzt und für einige Sekunden fest an den Boden gedrückt. Das Harz sollte die komplette Unterseite des Klötzchens benetzen und einen Teil der Seiten überziehen. Lockergestein wird im Aluförmchen mit dem Epoxyharz übergossen bis es vollständig bedeckt ist. Um ein gutes Endresultat zu erreichen, sollten die Entstehung von Luftbläschen im Harz möglichst vermieden werden. Die Klötzchen werden in der Aluform ein weiteres Mal für rund 12 h auf der Heizplatte im Trockenschrank aufbewahrt. In dieser Zeit härtet das Harz vollständig aus.

Nach der Imprägnierung wird das Aluförmchen vollständig entfernt. Anschließend folgt die Nutzung der Schleifmaschine. Das Klötzchen wird in kreisenden Bewegungen über die Schleifscheibe geführt bis die imprägnierte Fläche frei von Epoxyharz ist. Je nachdem wie viel Material während des Schleifprozesses abgetragen wird, bestimmt den Ausschnitt, welcher später im Dünnschliff zu sehen sein wird.

Der Schleifprozess findet in abgestufter Korngröße des Schleifkörpers statt. Dabei wird mit abnehmender Schleifkörnung immer weniger von der Probe abgetragen, bis die Probenoberfläche eben (planar) ist.

Ähnlich dem Schleifen wird während des Läppvorgangs händisch auf einer Glasplatte die zuvor raue Oberfläche stufenweise angeglichen und eingeebnet. Dazu wird für Hard-Rock-Proben eine Emulsion aus Wasser und Siliziumkarbid in verschiedenen Körnungen verwendet. Das Klötzchen wird in kreisenden Bewegungen beginnend mit dem gröbsten Pulver (400 µm) über die nasse Oberfläche der Glasplatte geführt. Wird eine neue Läppstufe, sprich eine feinere Körnung verwendet, muss das Klötzchen im Ultraschall-Bad gewaschen und auf einer feineren Glasplatte weiter gearbeitet werden. Das Ultraschall-Bad hilft dabei, die Reste des gröberen Siliziumkarbid-Pulvers von deiner Probe zu lösen. Säubere deinen Arbeitsplatz nach jeder Läppstufe gewissenhaft! Wasser und Pulver müssen stets ausreichend auf der Glasplatte verteilt sein und die gesamte Fläche zum Läppen genutzt werden, da nicht nur das Gesteinsklötzchen, sondern auch die Platte durch die mechanische Einwirkung beansprucht wird. Die nasse Schlifffläche muss gegen das Licht gehalten gleichermaßen glänzen, bevor zum nächst feineren Pulver gegriffen wird.  

Im nächsten Schritt wird die Unterseite auf den Objektträger aufgeklebt.

{{Beachte|Arbeite mit Epoxyharz immer im Abzug.}}

Mit dem Objektträger auf der Unterseite wird das Probenklötzchen auf der Heizplatte im Abzug eingespannt. Die Heizplatte muss im Vorhinein bereits vorgeheizt werden (ca. 40° C). Anschließend härtet das Epoxyharz für ca. 4 bis 12h aus.

Das Probenklötzchen wird nun in der gewünschten Dicke abgesägt (siehe Tabelle unten). Dafür kann der Objektträger mit einer Vakuummaschine an einem Halter befestigt werden. Über eine Kurbel wird die Ansatzlinie des Sägeblatts eingestellt (1 Umdrehung = 2 mm). Das Probeklötzchen wird von Unten nach Oben abgesägt. Nach der Hälfte der Sägestrecke muss der Dünnschliff in der Halterung gewendet werden. Für einen Dünnschliff sollte man sich beim Sägen um die 10 min Zeit lassen. Bei hitzeempfindlichen Proben noch länger.

Bevor mit dem Abschleifen des Plättchens begonnen wird ist es wichtig, dass du den Ausgangszustand überprüfst. Das heißt dokumentiere die Dicke des Objektträgers und des abgesägten Probenplättchens.

| Schritt 4 || Beispiel || Beispiel

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==Lehrveranstaltung==

[[Geological sample preparation I]] <br>