Elektronenstrahl-Mikrosonde
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In den ersten drei Jahren nach Installation wurde die SXFiveFE in zahlreichen Forschungsprojekten verschiedener Institute der RUB und externer Kooperationspartner genutzt. Petrologische Arbeiten, in denen die Mikrosonde eingesetzt wurde, beschäftigten sich überwiegend mit der chemischen Charakterisierung von Mineralphasen in metamorphen und magmatischen Gesteinen, um deren Bildungsbedingungen und Abkühlraten bzw. Verweildauer von Magmen in deren Reservoirs herzuleiten. Hierbei kam der Messung hoch-ortsaufgelöster Diffusionsprofile und deren Anwendung als Geospeedometer besondere Bedeutung zu. Bei der Untersuchung von niedrigtemperierten Karbonatbildungen in abyssalen ultramafischen Gesteinen wurde die SXFiveFE zur Erstellung von Elementverteilungsbildern genutzt. Ebenfalls wurde das Gerät zur quantitativen Analyse von hydrothermal gebildeten Karbonaten genutzt. Im Bereich der paläontologischen Forschung wurde die Verteilung von Schwefel und Phosphor in Belemnitenrosten ermittelt, um auf diese Weise eine komplexe organisch-anorganische Struktur aufzuklären. In der Anorganischen Chemie wurde das beschaffte Gerät zur Messung von Zink- und Cobaltspinell-Dünnschichten genutzt. Hierbei stellte sich die Dünnschichtanalytik mittels EPMA als sehr gute Ergänzung zur RBS-Analytik (Rutherford-Backscattering) dar, mit welcher sich zwar Schichtdicken, nicht aber die Zn-Fe- bzw. Co-Fe-Verhältnisse ermitteln lassen. In Projekten mit ingenieurwissenschaftlichem Anwendungsbezug wurde die Mikrosonde zur Aufnahme von Elementverteilungsbildern Ni-basierter Superlegierungen verwendet. Hierbei wurden mehrere mittels Background-Maps quantifizierte Elementverteilungsbilder zu einem ca. 25000x5000 Pixel dimensionierten Bild zusammengefasst, um Segregationseffekte beim Kristallwachstum zu visualisieren. Ein weiteres Projekt beschäftigt sich mit Diffusion der Elemente W, Re und Ru in Nickel. Im Gegensatz zur EDX-Analytik mittels Rasterelektronenmikroskop ist die Mikrosonde hier in der Lage, besonders hoch ortsaufgelöste Diffusionsprofile in synthetisch hergestellten Proben zu ermitteln.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2016), Sedimentary Geology 341, 203-215
Hoffmann et al.
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(2017), ACS Sustainable Chemistry & Engineering 5, 2917-2926
Peeters et al.
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(2017), Geochimica et Cosmochimica Acta 196, 289-306
Jonas et al.
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(2017), Lithos 268-271, 274-284
Jöns et al.
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(2017), Materials and Design 128, 98-111
Hallensleben et al.
