JEOL HyperProbe JXA-iHP200F

Der Lehrstuhl für Werkstofftechnologie (LWT) hat erfolgreich mit folgenden Partnern der TU Dortmund im Rahmen eines DFG-Großgeräteantrages "Elektronenstrahl-Mikrosonde" eine Mikrosonde der Fa. Jeol eingeworben, die auch am LWT installiert wurde:

• Institut für Spanende Fertigung (ISF)
• Fachgebiet Werkstoffprüftechnik (WPT)
• Experimentelle Physik E1
• Experimentelle Physik E2
• Fachgebiet Fluidtechnik (FT)
• Lehrstuhl für Kunststofftechnologie (LKT)

Bei dem installierten Großgerät, handelt es sich um eine Elektronenstrahl-Mikrosonde, die mit einem Feldemissionsrasterelektronenmikroskop, einem Sekundär- und einem Rückstreuelektronendetektor, einem energiedispersiven Röntgen- (EDX) Spektrometer sowie vier wellenlängendispersiven (WDX)-Spektrometern und einem Soft-X-Ray Emission - (SXES) Spektrometer ausgestattet ist.

Der Nachweis sehr geringer Elementkonzentrationen (Nachweisgrenze ca. 0,001%) sowie die Identifikation und Quantifizierung leichter Elemente (Lithium, Beryllium, Bor, Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoff) ist bei einer Probenabbildung im Mikro- bzw. Nanometerbereich durch den Einsatz von wellenlängendispersiven Spektrometern an der TU Dortmund möglich. Zusätzlich bietet das integrierte SXES (Soft X-Ray Emission Spectrometer) – Spektrometer den Vorteil sowohl Elemente als auch chemische Bindungszustände insbesondere im Bereich leichter Elemente zu identifizieren. Hier wird im Energiebereich von 50 eV – 210 eV mit einer sehr hohen Energieauflösung von 0,3 eV (zum Vergleich: WDX: 8 eV, EDX:130 eV) gearbeitet.

Durch diese Kombination an Spektrometern können ortsaufgelöst z.B. Grenzflächenreaktionen, Diffusionsvorgänge, Ausscheidungen an den Korngrenzen, Phasen- sowie Mischkristallbildungen identifiziert und analysiert werden, bei denen Elemente mit sehr geringen Elementkonzentrationen oder leichte Elemente (Lithium, Beryllium, Bor, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff) an den Vorgängen beteiligt sind. Ein ortsaufgelöster Nachweis von Boriden, Karbiden, Nitriden und Oxiden, von Graphitisierungseffekten an Diamanten oder von chemischen Bindungszuständen ist somit möglich.

Merkmale

1. Patentierte In-lens Schottky FEG
   Die patentierte, extrem langlebige In-Lens Schottky Plus FEG bietet eine optimierte Strahlstromdichte, welche die Analyse mit variabel und kontinuierlich einstellbaren Sondenströmen von 1 nA bis zu 3 μA ermöglicht. Daneben wird in der Sekundärelektronenabbildung eine sehr hohe Auflösung von 2,5 nm ermöglicht.
    
2. Kombiniertes WDS/EDS-System
   Die JEOL Mikrosonde JXA-iHP200F ist mit einem 30-mm²-Silizium-Drift-Detektor (SDD) EDS-System ausgestattet, der in voller Funktionalität in die Mikroskop-Softwareoberfläche eingebunden ist, bspw. mit Live-EDS-Spektren, Live-Mapping, etc. Das JEOL-EDS System ist durch eine variable Blende speziell auf die Auswertung von hohen Zählraten ausgelegt und ermöglicht EDS-Analysen unter WDS-Bedingungen. Zudem können die EDS- und WDS-Daten kombiniert werden. Intelligente Software erlaubt es darüber hinaus, gemessene EDS-Spektren zur automatischen Auswahl der WDS-Kristalle zu verwenden.
    
3. Automatische Schleuse und vielseitige Probenkammer
   Die Mikrosonde ist mit einer großen Probenkammer und automatischen Probenschleuse ausgestattet. Dadurch können Proben sicher und schnell ein- und ausgebaut werden und eine Vielzahl von optionalen Erweiterungen integriert werden.
    
4. Soft X-ray Emission Spectrometer (SXES)
   Das höchstauflösende System erlaubt die parallele Detektion von Röntgenspektren mit sehr hoher Energieauflösung und ermöglicht neben der Detektion von Li-K- und B-K-Spektren auch die Analyse von Bindungszuständen.

Die Mikrosonde kann intern von Mitarbeitenden der TU Dortmund und auch von Externen genutzt werden.