Naturhistorisches Museum Wien

Bildgebung

Sekundärelektronen- (SE), Rückstreuelektronen- (BSE), charakteristische Röntgen- und Kathodolumineszenzsignale (CL) werden verwendet, um Bilder unterschiedlichem Informationsgehalt zu erzeugen. Durch Bewegen des Elektronenstrahls oder der Probe können Bilder erzeugt und digital erfasst sowie verarbeitet werden. Sie können entweder in Graustufen oder in Falschfarben angezeigt werden, abhängig von der jeweiligen Fragestellung.

Elektronenbilder
SE-Bilder liefern topografische Informationen von der Probenoberfläche. Die räumliche Auflösung für die SE-Bildgebung beträgt ungefähr 100 bis 200 nm, abhängig von der Beschleunigungsspannung, dem Strahlstrom und anderen Betriebsbedingungen. Häufige Anwendungen sind Untersuchungen der Kornmorphologie, Niederschlägen auf Mineraloberflächen, Mikrofossilien, biologische sowie anthropologische Proben und andere Materialien, die für die Licht-Mikroskopie zu klein sind.

Hochauflösendes SE-Bild von Goldkörnern auf Kohlenstoff: Demonstration der Auflösung

SE-Bild eines prähistorischen Goldschmucks vom Arikogel (Österreich): Metallbearbeitung vor mehr als 3.000 Jahren.: SE-Bild eines prähistorischen Goldschmucks vom Arikogel (Österreich): Metallbearbeitung schon vor mehr als 3.000 Jahren.

SE-Bild eines prähistorischen Goldschmucks vom Arikogel (Österreich): Metallbearbeitung schon vor mehr als 3.000 Jahren.

BSE-Bilder zeigen Ordnungszahlunterschiede innerhalb einer Probe. Ein Teil der Elektronen aus dem Primärstrahl wird nach Interaktion mit der Probe "rückwärts" aus der Probe gestreut und kann zur Bildgebung verwendet werden. Die Anzahl der rückgestreuten Elektronen nimmt mit zunehmender mittleren Ordnungszahl des Materials zu. Daraus folgt: Je heller die Phase, desto schwerer die mittlere Atommasse dieses Materials.

BSE-Bild verschiedener Mineralphasen aus dem Steinbruch Lengenbach (Schweiz): Auf der Suche nach neuen Mineralen.

BSE-Bild von wurmartigen Verwachsungen verschiedener Mineralphasen (weiß-Ecrinsit, hellgrau-Stibnit und dunkelgrau-Smithite): Ein neues Mineral wird entdeckt.

Elementkartierung
Die Kombination aus Abrastern der Probenoberfläche mit dem Elektronenstrahl bei gleichzeitiger Detektion von Röntgenstrahlen erzeugt sogenannte Elementarkarten. Sie stellen die Variation der Elementverteilungen in Graustufen, oder als Falschfarbencodierung mit einer räumlichen Auflösung von einem Mikrometer dar. Solche Karten können Informationen enthalten, die normalerweise in BSE-Bildern nicht aufgelöst werden. Unser Labor bietet eine vollständig quantitative (hintergrund- und störungskorrigierte, vollständig kalibrierte) Elementkartierungen durch eine einzigartige Kombination des Bruker-EDS-Systems mit der ProbeImage-Software und der Probe for EPMA-Software.

Elementverteilungskarte in Graustufen für Magnesium in einem Basalt. Je heller der Grauwert desto größer der Magnesiumgehalt. Wie sind die Elemente im Gestein verteilt?

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