Focused Ion Beam Mikroskopie

Focused Ion Beam Mikroskope (FIB) haben sich in den vergangenen Jahren zu wichtigen Werkzeugen der qualitativen und quantitativen Gefügeanalyse entwickelt. Durch ihre Vielseitigkeit decken FIB/REM-Geräte eine breite Palette von Anwendungen ab. 

 
Die am Lehrstuhl vorhandenen Geräte vom Typ FEI Helios NanoLab600 und Thermo Fisher Helios G4 PFIB CXe kombinieren einen Ionenstrahl mit einem hochauflösenden Rasterelektronenmikroskop. Mit Sekundär- und Rückstreuelektronen stehen die typischen Kontrastmechanismen eines REM zur Verfügung. Darüber hinaus ermöglichen Detektoren der Firma EDAX auch schnelle EBSD-Aufnahmen zur Gefüge- und Phasenanalyse sowie chemische Analysen durch energiedispersive Röntgenanalyse (EDX). Durch den Ionenstrahl wird das Anwendungsspektrum des Geräts noch einmal deutlich erweitert. Er bietet im abbildenden Modus zusätzliche Kontrastarten und erlaubt es, Querschnitte und Tomographien anzufertigen. Auf diese Weise lassen sich Werkstoffgefüge auch dreidimensional erfassen und quantitativ analysieren.

Die feine Fokussierung des Ionenstrahls (bis zu 6 nm Halbwertsbreite) ermöglicht die Nanostrukturierung von Proben mit hoher Ortsauflösung. Mit Hilfe des eingebauten Mikromanipulators lassen sich außerdem ausgewählte Probenbereiche mit einer Genauigkeit von < 1 µm für Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) oder die Atomsondentomographie (APT) mit hoher Erfolgsquote präparieren. Die Qualität der TEM-Proben lässt sich direkt im Gerät mit Hilfe eines STEM-Detektors bewerten, der eine Transmissionsabbildung der Probe in verschiedenen Kontrastarten (Brightfield, Darkfield, High-Angle-Darkfield) ermöglicht.