Verwendung des Ionenätzen (Ion-Milling) zur REM/EDX Probenpräparation
Durch Ionenätzen, im Englischen als Ion-Milling bezeichnet, können Querschnitte (Cross-Milling) bis zu 8 mm Breite extrem hoher Oberflächenqualität angefertigt werden. Darüber hinaus kann das Verfahren auch zum Ionenpolieren (Flat-Milling) von Querschliffen genutzt werden. Die bei nanoAnalytics verfügbare Ionenätzanlage ArBlade5000 bietet so die Möglichkeit qualitativ besonders hochwertige Querschnitte zu präparieren. Dadurch können Materialien präpariert werden die auf anderem Wege nicht bearbeitet werden können. Bei anderen Materialien können durch die höhere Qualität der Schnitte deutlich mehr Details als bei einer herkömmlichen Präparation herausgearbeitet werden.
Cross-section-Milling wird eingesetzt, um Querschnitte von Proben zu präparieren. Das Material der Probe wird dabei mittels eines Ionenstrahls abgetragen und eine saubere, defektfreie Oberfläche erzeugt. Diese ist vor allem für Untersuchungen im Rasterelektronenmikroskop, bzw. mittels Röntgenmikrobereichsanalytik von großem Vorteil. Dabei können auch Materialien bearbeitet werden, welche sich mit herkömmlichen Verfahren nur schlecht oder gar nicht präparieren lassen.
Dazu gehören beispielsweise neben sehr weichen bzw. duktilen Materialien auch sehr harte, spröde Materialien. Ebenfalls können Werkstoffe, bei denen eine Kombination aus weichen und harten Materialien nebeneinander vorliegt gut bearbeitet werden. Auch poröse Materialien wie Papier, beispielsweise Thermopapier, lässt sich mit dem Ionenstrahl präparieren.
Das Flat-Milling wird eingesetzt; um auf herkömmlichem Weg vorbereitete Oberflächen, z.B. materialografische Schliffe, nachzubearbeiten. Die Bearbeitungsparameter können dabei so angepasst werden, dass die Oberfläche entweder primär geglättet wird oder aber, eine Material-Kontrastierung erfolgt.
Das im Labor nanoAnalytics verfügbare Gerät ist als Tieftemperaturversionen ausgelegt. Diese bietet erlaubt zusätzlich eine aktive Kühlung der Probe während der Bearbeitung. Ein integrierter Flüssigstickstoff-Dewar, der mit der Probenhalterung verbunden ist, führt die während der Präparation induzierte Wärme effektiv von der Probe ab. Dadurch können auch sehr wärmeempfindliche Proben (z.B. Woodsche Legierung) bearbeitet werden.
Anwendungsbeispiele
