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Aufbau eines REM
Hauptkomponenten
Ein Rasterelektronenmikroskop besteht grundsätzlich aus den folgenden Komponenten:
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Abb.: Schematischer Aufbau eines Rasterelektronenmikroskops
Die im REM eingesetzte Elektronenstrahlung bzw. Ihre geringe Wellenlänge (ca. 5 nm) kann ideal zur ortsaufgelösten Messung eingesetzt werden. Dabei wird die Probe rasterförmig mit den Elektronen beschossen und dabei freigesetzte Elektronen der Probe, auch sekundäre Elektronen (SE) genannt, von Detektoren in ein Bild umgewandelt. Das Auflösungsvermögen eines REM ist ca. 1.000 Fach größer als bei einem Lichtmikroskop.
Ein REM kann auch mit der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) kombiniert werden. Hierbei werden die von der Probe freigesetzten Elektronen erfasst, die charakteristisch für verschiedene Materialien bzw. Elemente sind und bei der quantitativen und qualitativen Materialbestimmung von Proben helfen.
- zunächst einmal sind die Sekundärelektronen (SE) aus der Oberfläche der Probe nennen
- Rückstreuelektronen (BSE - backscattered electrons)
- charakteristische Röntgenstrahlen, welche zur Materialanalyse (quantitativ und qualitativ) genutzt werden können (z.B.: EDX, siehe oben)
- weitere Signale wie transmittierte Elektronen (TE) bei sehr dünnen Proben, Elektronenbeugungsmuster (SACP – selected area channeling pattern) und Ströme treten auf
Wir betrachten nun die Funktionsweise des Detektors bzw. Kollektors für Sekundärelektronen genauer. Der Sekundärelektronendetektor besteht aus einem äußeren gitterförmigen Kollektor, einem Szintillator, einem dahinter liegenden Lichtleiter und einem angebrachten Photovervielfacher. Der gitterförmige Kollektor wird mit positiver Spannung betrieben und sammelt die Sekundärelektronen in seinem “Ansaugfeld” ein. Durch einen zusätzlichen Energiestoß, der durch eine angelegte Spannung erzeugt wird, treffen die SE auf den Szintillator und erzeugen je nach Anzahl der auftreffenden SE ein stärkeres oder schwächeres Licht, das dann in ein Signal umgewandelt werden kann.