Ausschnittsvergrößerung der tropfenförmigen, dunkelgrauen Strukturen aus dem oberen Bild: Durch die Strukturierung bekommen sie ihre Farbe. Diese lässt sich mit dem Rasterelektronenmikroskop detailgenau abbilden.
Ein hochaufgelöstes Bild aufzeichnen und gleichzeitig die chemische Zusammensetzung bestimmen – das geht mit einem Rasterelektronenmikroskop. In Analogie zu einem Brennglas wird ein Elektronenstrahl mithilfe einer magnetischen Linse auf die Probe fokussiert und diese dann Punkt für Punkt, Zeile für Zeile abgescannt. Dabei werden Elektronen aus dem Material herausgeschlagen und detektiert. Man bekommt Aufnahmen, die in einem großen Tiefenbereich gestochen scharf sind. Zusätzlich entsteht beim Auftreffen der Elektronen Energie in Form von Röntgenstrahlung, die parallel detektiert wird und Aufschluss über die Materialeigenschaften gibt. Rasterelektronenmikroskope sind wichtig für die Materialanalyse, die Pharmazie, die Medizin oder die Biologie. Die Technologie wird ständig weiterentwickelt.
Aufnahme der positiven Elektrode einer Lithiumionen-Batterie mithilfe des TM4000-Rasterelektronenmikroskops. Die Zusammensetzung des Kathodenmaterials ist mitbestimmend für die Leistung. Die Verteilung des Materials lässt sich mithilfe der rückgestreuten Elektronen abbilden (b). Das Röntgenbild verrät etwas über seine chemische Zusammensetzung (c). Bild: Yuki Inagi, Analysis Systems Solution development dept (Beschriftungen ins Deutsche übersetzt)
Was passiert, wenn der Elektronenstrahl auf Materie trifft? Neben zurückgestreuten Elektronen entsteht am Brennfleck durch die abgebremsten Primärelektronen auch elektromagnetische Strahlung: das kontinuierliche Röntgenspektrum und die für das Atom charakteristischen Röntgenlinien.
Bei dünnen Proben können die Primärelektronen die Probe durchstrahlen. Sie treffen dann auf einen sogenannten Szintillator, wo sie Photonen (Licht) auslösen. Dieses wird im Detektor nachgewiesen. Es entsteht ein Rastertransmissionselektronen-Bild (auf Englisch STEM oder TSEM).
Das Tischmikroskop TM4000Plus liefert die von einem REM bekannten, plastischen Oberflächenabbildungen mit bis zu 30.000-facher Vergrößerung. Es ist außerdem ausgestattet mit einem integrierten Röntgendetektor für die Materialanalyse und einem Detektor für transmittierte Elektronen zur Untersuchung von Nanomaterialien und Dünnschnitten (Gewebe, Zellen etc...).
