Rasterelektronenmikroskopie und Energiedispersive Röntgenspektroskopie
(REM-EDX)
Zusammensetzung von Elastomeren und Substanzbestimmung
Bedeutung und Prüfung
Mit einem Rasterelektronenmikroskop werden auch winzige Details an untersuchten Materialproben erkennbar. So zeigt das REM neben Strukturunterschieden auch Materialunterschiede auf. Durch die hohen Auflösungen von wenigen Nanometer und die enorme Schärfentiefe bekommen die Aufnahmen einen dreidimensionalen Charakter.
Über die kombinierte EDX-Analyse lässt sich parallel zur REM die Element-Zusammensetzung kleinster Partikel im Material ermitteln. So stellt die Kombination aus Rastereletronenmikroskopie und energiedispersiver Röntgenspektroskopie, kurz REM-EDX, eine sehr gute Ergänzung bestehender Analyse-Verfahren dar und findet regelmäßig Anwendung in der Schadensanalyse.
Bedeutung der REM-EDX-Analyse für die Anwendungstechnik
Der Hauptnutzen der REM-EDX-Analyse liegt in der Schadensanalyse, überall dort, wo andere Analysemethoden an ihre Grenzen stoßen. So macht das REM Inhomogenität, Risse und Beschädigungen sichtbar und im Gegensatz zur GC-MS erlaubt es die EDX, auch anorganische Verbindungen, wie etwa Metalloxide, im und auf dem Material zu analysieren. So ist möglich im Schadensfall Verursacher nachzuweisen oder potentielle Verursacher auszuschließen.
Funktionsprinzip des REM-EDX
Bei der REM-Analyse wird ein fein fokussierter Elektronenstrahl über eine Materialprobe geführt. Die Elektronen treten beim Auftreffen auf der Oberfläche in Wechselwirkung mit den Atomen der Materialprobe. Dabei wird Energie abgestrahlt, die von Detektoren erfasst und in Bildwerte umgerechnet werden. Sichtbar wird eine hochaufgelöstes Aufnahme der Materialoberfläche.
Auch die EDX-Analyse basiert auf der Anregung der Atome des Probenmaterials mithilfe eines Elektronenstrahls. Die angeregten Atome senden eine für das jeweilige Element charakteristische Röntgenstrahlung zurück. Diese Strahlung gibt Aufschluss über die einzelnen Elemente und damit über die Zusammensetzung der Probe. Das Ergebniss einer EDX Analyse ist ein Spektrum der Inhaltsstoffe eines zuvor definierten Bereichs oder Partikels der Materialoberfläche.
Bild der EDX-Analyse eines Partikels
In der Aufname aus der EDX-Analyse einer Probe sind Partikel gut sichtbar. Die ermittelten Spektren der Elementanalyse werden den einzelnen Bereichen in der Aufnahme zugeordnet.
Spektrum der EDX-Analyse eines Partikels
Nach der Elementanalyse ergibt sich für einen definierten Partikel ein spezifisches Spektrum.
