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

• Fachliche Zuordnung: Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung in 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 546742436

Bei dem beantragten Großgerät handelt es sich um ein Zweistrahl-Rasterelektronenmikroskop, das die bekannten Funktionen eines Rasterelektronenmikroskops mit der Nutzung eines fokussierten Ionenstrahls kombiniert (FIB-REM). Das FIB-REM ist mit einer einzigartigen Plasma-FIB-Säule für vier Ionenspezies (Xenon, Argon, Sauerstoff und Stickstoff) ausgestattet, die einen schnellen und kontaminationsfreien Materialabtrag von metallischen und kohlenwasserstoffbasierten Materialien (z.B. Polymere, Klebstoffe und Gele, oder auch eingebettete Proben und Diamant) ermöglicht. Plasma-FIB-REMs erreichen sehr hohe Strahlströme und ermöglichen somit hohe Materialabtragsraten. Neben modernen Detektoren zur Analyse der Chemie (EDX, ToF-SIMS) und der Mikrostruktur (u.a. SE, BSE, EBSD, STEM) ist das Gerät zusätzlich mit einer integrierten Belastungseinheit (Nanoindenter) ausgestattet. Das Plasma-FIB-REM soll zur Bewertung von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen eingesetzt werden. Neben Aufgaben wie der Zielpräparation von TEM-Lamellen oder APT-Spitzen sowie der hochauflösenden 3D-Gefügeanalyse sollen mit dem beantragten Großgerät auch gänzlich neue Methoden erarbeitet werden, so z.B. die mechanische 3D-Tomographie über die in situ Nanoindentierung. Weitergehende Forschungsfragen werden sich mit der Analyse lokaler Eigenspannungsfelder (FIB-Bohrlochmethode) sowie der hochaufgelösten Analyse der Oberflächenchemie (ToF-SIMS) beschäftigen. Das beantragte Plasma-FIB-REM ist hinsichtlich seiner spezifischen Leistungsmerkmale so ausgelegt, dass es als wesentliche infrastrukturelle Komponente eine zentrale Rolle am Standort der Antragsteller einnehmen wird. Somit kann die Beschaffung des Geräts als eine zentrale Maßnahme zu Stärkung der Profilschwerpunkte „Multifunktionale Materie und Multiskalensysteme“ sowie „Nachhaltige Transformation“ der Universität Kassel bezeichnet werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Zweistrahlrasterelektronenmikroskop mit Plasma-Ionensäule (Plasma-FIB/REM)
• Gerätegruppe: 5120 Rasterelektronenmikroskope (REM)
• Antragstellende Institution: Universität Kassel
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Thomas Niendorf