Elektronenstrahlmikrosonde - Labore

Bei der Elektronenstrahlmikroanalyse werden Elektronen mittels einer Hochspannung auf 3 - 20 kV beschleunigt und auf die Oberfläche der Probe fokussiert. Die Stärke des Elektronenstrahls liegt in der Regel zwischen 5 und 50nA und der Strahldurchmesser kann zwischen 0,04 und 20 µm eingestellt werden.
Das durch die Elektronen angeregte Volumen ist in der Größenordnung von ca. 0.03 bis 4-5 µm3, abhängig von der Dichte des zu analysierenden Probenbereiches und der angelegten Beschleunigungsspannung, und entspricht einer Probenmenge von wenigen Pikogramm. Durch die Wechselwirkung der eindringenden Elektronen mit den Probenatomen werden charakteristische Röntgenstrahlen erzeugt, deren Intensität mit wellenlängendispersiven (WDS) oder energiedispersiven Spektrometern (EDS) gemessen wird. Diese Intensitäten werden mit denen von Standards korreliert und daraus wird dann die Konzentration jedes Elements in der Probe berechnet. Alle Elemente, außer H, He und Li können mit der Mikrosonde nachgewiesen und quantifiziert werden. Die Nachweisgrenzen liegen in der Regel zwischen 20 und 400 µg/g, abhängig von der ausgewählten Röntgenlinie, der Anregungsspannung, dem Strahlstrom und der Zählzeit.
Die Aufnahme von Elementverteilungen über eine bestimmte Fläche der Probe erfolgt entweder durch die Rasterung des Elektronenstrahls, oder die Bewegung der Probe unter dem Elektronenstrahl. Die Auflösung der Bilder hängt von der Zahl der Pixel in jede Richtung ab (z.B. 512*512 Pixel), wobei jedes Pixel auch einer individuellen Analyse entsprechen kann.

Im Mikrosondelabor des Helmholtz-Zentrums  stehen 2 Instrumente zur Verfügung: eine JEOL Hyperprobe JXA-8500F mit thermischer Feldemissionskathode (siehe Abbildung) und eine JEOL SUPERPROBE JXA-8230 mit Wolfram- oder LaB6-Kathode.

Die JEOL Hyperprobe JXA-8500F hat folgende Parameter:

  • Accelerating voltage: 1 to– 30 kV
  • Electron Gun: Schottky-Field emitter
  • Beam current: 0.01 to– 4500 nA
  • Minimum Beam Size: 40 nm at 10 kV and 10 nA
  • 5 Spectrometers
JEOL HYPERPROBE JXA-8500F

Kontakt

Profilfoto von  Dr. Franziska Wilke

Dr. Franziska Wilke
Anorganische und Isotopengeochemie

Telegrafenberg
Haus D, Raum 222
14473 Potsdam
Tel. +49 331 288-1317