Zweistrahlrasterelektronenmikroskop mit Multispezies-Plasma-Ionensäule (Plasma-FIB/REM)

• Fachliche Zuordnung: Materialwissenschaft
• Förderung: Förderung in 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 537236610

Probencharakterisierung, Mikropräparation und Nanostrukturierung mittels fokussierter Ionen- und Elektronenstrahlen spielen an der Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät der Universität Siegen in Bereichen der Material- und Bauelementforschung, der Nanowissenschaften, der Entwicklung optischer/(bio)medizinischer Sensoren sowie der Chemie und Biologie eine essenzielle Rolle. Dieses moderne und für die vielfältigen Einsatzzwecke multifunktional ausgerüstete FIB/REM mit fokussierender Multispezies-Plasma-Ionensäule ist im Paket mit einem komplementär ausgerüsteten Ga-FIB/REM zentraler Bestandteil der langfristigen hochschulweiten Forschungs- und Großgerätestrategie, wird am DFG-geförderten Gerätezentrum für Mikro- und Nanoanalytik MNaF betrieben und wird durch seine Spezialausrüstung auch für externe Gruppen interessant und zugänglich gemacht werden. Das Gerät wird als eines der MNaF-Hauptgeräte ab 2025 im neuen Interdisziplinären Forschungsgebäude für Nanoanalytik, Nanochemie und Cyber-physische Sensortechnologie INCYTE nicht nur gängige Analysen hochkomplexer Proben von der µm-Skala bis auf die Makroebene sowie deren Präparation einem breiten Nutzerkreis verfügbar machen, sondern durch visionäre Ausrüstung zur systematischen Probenkühlung sowie für Vakuum-/Inertgas-Transfers herausfordernde Forschungsvorhaben an hochreaktiven und sensitiven Proben wie zum Beispiel Batterien und organischen Proben ermöglichen. INCYTE bündelt auf 11.000 m2 die gemeinschaftlich eingesetzten experimentellen Ressourcen der gesamten Universität und stellt hochqualifizierte Flächen zur Konsolidierung des MNaF, einen ISO4-Reinraum sowie S1/S2-Labore in unmittelbarer Nähe zueinander bereit. Das Gerät verfügt für die vielfältigen Präparations- und Tomographieaufgaben über eine vielseitige Plasma-Ionenoptik (Xe, Ar, O, N), eine höchstauflösende monochromatisierte Elektronensäule, umfangreiche Detektorausrüstung mit ultraschnellem EBSD- und großflächigem EDXS-Detektor, einen robusten Nanomanipulator, einen Plasmareiniger sowie Ladungsneutralisation. Umfangreiche Automatisierung unterstützt den Multiuser-Betrieb am MNaF, vereinfacht die Handhabung für Methodenneulinge und sichert Tagesarbeitszeiten für betreuungsintensive Präparations- und Analyseaufgaben. Komplementär zur mikro CT liegen die Hauptanwendungen dieses Gerätes in 2D/3D-Mikrostruktur-/Zusammensetzungs-/Kristallstrukturanalysen mittels (Kryo-)REM/EDXS/EBSD und in der Präparation hochqualitativer Querschnittsproben ganzer Bauelemente und grobkörniger (heterogener) Gefüge für die TEM sowie in der Extraktion von NanoCT-Proben. Die Kryo-Funktionalität ermöglicht die Untersuchung hochreaktiver/sensitiver Materialien und Bauelementen in der Energie-/Polymerforschung sowie der Biologie. Zudem ermöglicht die Transferschleuse die Anbindung an die am Standort flächendeckend verfügbaren Kryo-/Vakuum-Transferroutinen und damit den Austausch mit einer Vielzahl weiterführender Analyse- beziehungsweise Präparationsgeräte.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Zweistrahlrasterelektronenmikroskop mit Multispezies-Plasma-Ionensäule (Plasma-FIB/REM)
• Gerätegruppe: 5120 Rasterelektronenmikroskope (REM)
• Antragstellende Institution: Universität Siegen
• Leiter: Professor Dr. Benjamin Butz