Gerät zum elektrolytischen Dünnen von TEM-Proben

Der Lehrstuhl für Werkstofftechnik (LWT) der Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik an der Universität Rostock forscht an der Herstellung von Hochleistungswerkstoffen sowie den wissenschaftlichen Zusammenhängen zwischen den Herstellungsparametern, den Werkstoffstrukturen und den Werkstoffeigenschaften. Dabei liegt der Schwerpunkt am LWT auf metallischen Werkstoffen. Die Analyse der Werkstoffstrukturen muss dabei hochauflösend bis in den Nanometer-Bereich erfolgen. Dazu werden Analysen in Transmissionselektronenmikroskopen (TEM) benötigt. Bei der Transmissionselektronenmikroskopie wird die metallische Probe mit einem Elektronenstrahl durchstrahlt – dies ist nur bei äußerst dünnen Proben möglich. Bevor metallische Werkstoffe im TEM analysiert werden können, müssen sie vorbereitend präpariert werden. Ziel dieser Präparation ist die Herstellung einer scheibenförmigen Probe, Durchmesser 3 mm, mit in der Mitte extrem geringer Rest-Dicke von nur ca. 100 nm. Die Präparation muss ohne thermische und mechanische Beeinflussung der zu analysierenden Werkstoffstruktur erfolgen. Eine solche Präparation endet mit dem finalen Dünnen der Probenmitte. Die schnellste und in den meisten Fällen qualitativ beste Methode hierfür ist eine elektrolytische Dünnung. Dabei wird die vorab auf ca. 100 µm mechanisch vorgedünnte Scheibe von zwei Seiten mit einem Elektrolyten bestrahlt. Dabei liegt eine elektrische Spannung an der Probe an und es erfolgt durch elektrolytische Politur ein Abtrag von Material in der Probenmitte. Dieser Vorgang wird solange durchgeführt, bis in der Mitte der Probe ein Loch entsteht – am Rand dieses Loches ist die Probe dann in der Regel dünn genug, um mit dem TEM durchstrahlt zu werden.

Durch die beantragte Gerätebeschaffung soll die Präparationsstrecke des Lehrstuhls für Werkstofftechnik für Transmissionselektronenmikroskopische Analysen von Werkstoffstrukturen wieder auf den aktuellen Stand der Forschung ertüchtigt werden. Das finale Dünnen der Proben auf die unabdingbaren extrem geringen Restdicken von weniger als 100 Nanometer ist Grundvoraussetzung für die erfolgreiche Beantragung und Bearbeitung von Forschungsprojekten in der Werkstofftechnik.

TenuPol elektrolytisches Präparationsgerät
TenuPol elektrolytisches Präparationsgerät
Probenhalter des TenuPols
Probenhalter des TenuPols