Infrastruktur

Brillouin-Interferometer

Bestimmung elastischer Eigenschaften von Mineralen mittels Brillouin - Streuung

Fourier Transform Infrarot (FTIR) Spektrometer

In unserem Labor benutzen wir ein FTIR Spektrometer Vertex 80v der Firma Bruker

GHz-Ultraschallinterferometrie

Die GHz-Ultraschallinterferometrie wird benutzt, um Schallwellengeschwindigkeiten von Mineralen bei hohen Drücken in Diamantzellen zu bestimmen. Da bei der GHz-Interferometrie keine optischen Komponenten benutzt werden, ist diese Methode besonders für opake Minerale geeignet, wie z. B. Magnetit, Franklinit oder Magnesiumwüstit.

Hochtemperatur Gasmischöfen mit in situ Messung der Sauerstofffugazität

Die Gasmischöfen ermöglichen Untersuchungen und Synthesen bei kontrollierten Redoxbedingungen bei Temperaturen bis zu 1500°C. Die Sauerstofffugazität, welche durch Mischungen von C-O-H-(Ar)-Gasen eingestellt wird, kann mit Hilfe eines Sauerstoff-spezifischen festen Elektrolyten bei in situ Bedingungen gemessen werden. Die Öfen sind für Studien an Materialien mit Übergangselementen, Untersuchungen zu Redoxgleichgewichten, Reaktions- und Transportprozessen auf der Mikroskala sowie zu petrophysikalischen Messungen bei kontrollierter Sauerstofffugazität geeignet.

Hydrothermale Diamantstempelzelle (HDAC)

Die hydrothermale Diamantstempelzelle wird zur in-situ Untersuchung von Fluiden und Festkörpern bei hohen Drücken und Temperaturen (meist bis etwa 2 GPa und 1100 K) verwendet, wobei eine Vielfalt von Methoden eingesetzt werden kann, z. B. optische Mikroskopie und Mikrothermometrie, Raman-Spektroskopie, Brillouin-Spektroskopie, Infrarotabsorptions-Spektroskopie, Röntgen-diffraktometrie, sowie Röntgenfluoreszenz- und Röntgenabsorptions-Spektroskopie.

Hydrothermal-Labor

18 außenbeheizte Autoklaven

Intern beheizter Druckautoklav

Ein intern beheizter Druckautoklav (IHPV) besteht aus einem dickwandigen Druckbehälter, welcher durch Verschlussstücke an den Enden verschlossen ist. In diesen befinden sich der Gaseinlass und mehrere Durchführungen für elektrische Leitungen zur Stromversorgung und Temperaturmessung des internen Ofens. Die Anlage eignet sich insbesondere für experimentelle Studien bei mittleren und sehr hohen Temperaturen (z.Z. bis zu 1250°C) und Drücken bis zu 10 kbar. Dieser P-T-Bereich ist nicht erreichbar mit extern beheizten Autoklaven. Da Ar als Druckmedium benutzt wird, ist der Druck in der IHPV genauer messbar als in der Stempel-Zylinder Presse. Ein weiterer Vorteil ist der relativ große Probenraum (Bereich konstanter T), so dass 5-10 Probenkapseln gleichzeitig eingebracht werden können.

Raman Spektroskopielabor

Das Labor ist mit zwei konfokalen hochauflösenden Raman-Spektrometern zur Untersuchung fluider und fester Proben (Einzelpunkt- und Linien-Analysen sowie zwei- und dreidimensionale Raman-Bildgebung) sowohl bei Raumtemperatur und –druck als auch in einem weiten Bereich von Druck-Temperatur-Bedingungen ausgestattet.

Rotierende Viel-Stempel Presse

In der Hochdruck-Experimentierhalle des GFZ wurde eine rotierende Viel-Stempel Presse der Firma Max Voggenreiter GmbH installiert. Die Anlage besteht aus einer hydraulischen Presse mit 800 Tonnen Presskraft und einem sogenannten Walker-Modul.

Röntgen-Einkristalldiffraktometer (Rigaku)

Die Lage im Raum und die Intensität von Beugungsreflexen liefern Informationen über den strukturellen Aufbau von kristallinen Phasen. Mit einem Röntgen Einkristall-Diffraktometer können kristalline Strukturen bestimmt werden.

Röntgen-Pulverdiffraktometer (Stoe Stadi-P)

Mit Hilfe der Röntgen Pulver-Diffraktometrie lassen sich kristalline Phasen idendifizieren, in Gemischen quantifizieren und deren Strukturen verfeinern. In der Regel werden die gemessenen Diffraktogramme mit Hilfe des Programm-Pakets GSAS mit der Rietveld Methode ausgewertet.

Stempel-Zylinder-Presse

Zur Untersuchung von Prozessen bei Druck/Temperatur-Bedingungen der Erdkruste und des oberen Mantels, stehen am GFZ drei Stempel-Zylinder Pressen zur Verfügung.

TEM Labor

Das Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) Labor ist eine moderne Einrichtung am GFZ Potsdam, ausgestattet mit einem Transmissionselektronenmikroskop vom Typ FEI Tecnai™ G2 F20 X-Twin und einer Focused Ion Beam (FIB) Anlage für die Probenpräparation. Das TEM Labor erlaubt die Untersuchung von Kristallstrukturen, Mikrostrukturen und die chemische Zusammensetzung von Festkörpern bis zu nahezu atomarer Auflösung.

TEM: Focused Ion Beam (FIB) Labor

TEM Probenpräparation mit FIB ermöglicht:

  • Präparation von TEM Folien mit homogener Dicke von der gewünschten Probenstelle
  • Nano-Materialbearbeitung: bohren, schneiden, polieren und ätzen
  • Metallabscheidung (Platin)

Titan-Autoklav mit Abzapfvorrichtung für unmischbare Fluide

Der großvoluminöse Ti-Autoklav mit einem Gesamtvolumen von 500 cm3 und einem Probenvolumen von etwa 0.2 % des Gesamtvolumens, ermöglicht die nahezu isobare Probenentnahme von koexistierenden Fluid-Gas Paaren.

Computer für Simulationen

Die Infrastruktur für die Simulation von (Geo-)Materialien wird vom GFZ und vom Jülich Supercomputing Centre (JSC) bereitgestellt.

 

 

Kontakt

Profilfoto von  Prof. Dr. Monika Koch-Müller

Prof. Dr. Monika Koch-Müller
Chemie und Physik der Geomaterialien

Telegrafenberg
Haus D, Raum 325
14473 Potsdam
Tel. +49 331 288-1492