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Technologie-Einführung & Definition

Die permanent wachsenden Anforderungen in der Produktentwicklung bei Bauteilen, Komponenten und Medien in Verbindung mit der Nachweispflicht zur Sicherstellung von zugesagten Eigenschaften, aber auch die Prozessentwicklung zur Sicherstellung kontinuierlich gleichbleibender Produktionsbedingungen und im Schadensfall die systematische ingenieursmäßige Aufarbeitung der Schadensart und der Einflussgrößen für gezielte Korrektur- und Abstellmaßnahmen setzen voraus, dass hochwertige Dienstleistungen unter wirtschaftlichen Bedingungen am Markt verfügbar sind.

Hierzu ist die Welt der Rasterelektronenmikroskopie eine neue geeignete Technologie welche nun durch die Quality Analysis GmbH als weiteres Dienstleistungssegment angeboten wird.

Entweder in Verbindung mit REM-EDX für folgende Punkte:

• Die chemische Elementanalyse (Materialtypisierung) der einzelnen Partikel in Abhängigkeit der Partikelgröße
• Zuordnung entsprechend der chemischen Elementanalyse in Materialarten wie z.B. unlegierter Stahl oder hochlegierter Stahl etc., Minerale oder Korunde (z.B. Al2Co3), NE-Metalle, Schmelzen oder Hilfsstoffe etc.
• Zuordnung über die chemische Elementanalyse in Härtegrade um über die Härtegrade das Schädigungsverhalten des/der Partikel bewerten und klassifizieren zu können.

oder in Verbindung mit Sekundärelektronen (REM-SE) und/oder Rückstrahl-Sekundärelektronen (REM-BSE)
für folgende Punkte :

• Räumliche Darstellung in realer 3D-Darstellung mittels Spezial-Software MeX® jeder einzelner Partikel, bzw. die als größte detektierte Partikel ausgewiesen sind und daraus resultierend die Vermessung der Partikel real in allen 3 Raumachsen mittels einer 3D-Messfunktionalität direkt in Mikroskopbildern.
• Als vollautomatisches 3D-Oberflächenmessgerät für die
  • Rauheits- und Höhenmessung
  • Flächenanalyse
  • Volumenanalyse
  • 2D Bildanalyse
• Schadensanalysen und Materialforschung, sowie Medizinentwicklung und Nanotechnologie

Durch diese so mögliche Klassifizierung der detektierten Partikel in Abhängigkeit der Partikelgrößen und Partikelmengen pro Größenklasse, kann entsprechend dem Schädigungsverhalten der einzelnen Partikel gemäß der chemischen Elementanalyse eine weitaus bessere und sicherere Aussage und Bewertung vorgenommen werden.
Da zudem das Schädigungsverhalten der Partikel durch die spezifischen Härtegrade maßgeblich und signifikant beeinflusst wird, kann ebenso über die Zuordnung durch die chemische Elementanalyse durch REM-EDX in verschiedene Härtegrade unterteilt oder eingeteilt werden, was die Aussagekraft der Bestimmung und Bewertung der Partikelfrachten nochmals deutlich erhöht.

Funktionsweise der Analyse mittels Rasterelektronenmikroskop REM-EDX

Zur Emission von Röntgenstrahlen in der Probe muss zunächst das Atom angeregt werden. Dieses erfolgt durch den Beschuss von Elektronen. Dabei wird ein Elektron aus einer der inneren Schalen herausgeschlagen. Da dieser derartiger Zustand instabil ist, wird die entstandene Lücke sofort durch ein neues energiereiches Elektron aus einem höheren Orbital aufgefüllt. Die so entstandene Energiedifferenz wird in Form von Röntgenstrahlen frei. Die Energie der Röntgenstrahlung ist charakteristisch für den Übergang und das Atom, also das Element. Für ein Element sind verschiedene Übergänge erlaubt, je nach dem aus welcher Schale das energiereiche Elektron kommt und in welchen Energiezustand (Schale) die Lücke aufzufüllen ist. Die Energie de Röntgenlinie ist ein Indikator dafür, um welches Element es sich handelt.

EDS (EDX) Auswertung, SE und BSE Auswertung

Im EDX (EDS)-Spektrum ist die Signalintensität in Abhängigkeit von der Energie der Röntgenquanten aufgetragen. Das EDX-Spektrum besteht aus elementspezifischen Peaks und dem unspezifischen Untergrund, der durch Bremsstrahlung erzeugt wird.
Bei SE (Sekundärelektronen) und BSE (Rückstrahl-Sekundärelektronen) lässte die Energieverteilung und Emissionsrate Rückschlüsse auf die Oberflächen-Beschaffenheit und Geometrien, bzw. Materialeigenschaften zu. Dies entspricht dem Standardmodus der Rasterelektronenmikroskopie. Dabei wird die Probe mit einem Elektronenstrahl beschossen und die dabei ausgelösten Sekundärelektronen, sowie Rückstrahl-Sekundärelektronen werden detektiert.



Aufgrund des 5-achsigen Aufbaus des Analysetisches im Rasterelektronenmikroskop und durch die Verwendung einer speziell dafür entwickelten Software, lassen sich reale 3-dimensionale Bauteile darstellen, vermessen und analysieren.

Um die vielfältigen Anforderungen im Bereich der Partikelanalyse mittels Rasterelektronenmikroskopie wirtschaftlich und technologisch kompetent dem Markt als Dienstleistung anbieten zu können, hat die Quality Analysis hierzu ein vollautomatisches und bewährtes Rasterelektronenmikroskopiesystem von Carl ZEISS SMT angeschafft, inklusive einer Technologie-Kooperation zwischen beiden Häusern als Bestandteil dieser Technologieeinführung in dem Markt der Technischen Sauberkeit. Das System verfügt über sehr umfangreiches Zubehör.

Nähere Informationen und technische Daten zum Rasterelektronenmikroskop erhalten Sie unter Leistungsspektrum.