Digitales, hochauflösendes Feldemissions-Niedrigvakuum-Rasterelektronenmikroskop

• Subject Area: Construction Engineering and Architecture
• Term: Funded in 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 55805482

Das F. A. Finger-Institut für Baustoffkunde beschäftigt sich seit vielen Jahren mit der Untersuchung und Charakterisierung von Baustoffen, deren Hydratationsverhalten sowie deren Dauerhaftigkeit. Hierbei hat die mikroskopische Charakterisierung einen hohen Stellenwert. Mit der Anschaffung des weltweit ersten kommerziellen ESEM-FEG im Jahr 1996, konnten bzgl. der Untersuchung wasserhaltiger Proben entscheidende neue Erkenntnisse gewonnen werden. Diese wurden auf internationalen Tagungen und in Veröffentlichungen umfassend publiziert (s. Publikationsüste Antragsteller). Die Struktur moderner Betone mit anwendungsoptimierten Eigenschaften wie hoher Dauerhaftigkeit, Nachhaltigkeit und Verarbeitbarkeit wird aus nanoskaligen Phasen aufgebaut. Dies stellt höchste Ansprüche an das mikroskopische Auflösungsvermögen. So ist z. B. die Abbildung der Nanostruktur ultra-hochfester Betone nur möglich durch eine Kontrastoptimierung bei niedriger Beschleunigungsspannung und Ultra-Hochauflösung. Diesen Anforderungen kann das ESEM-FEG nicht vollständig gerecht werden. Durch die Entwicklung des Nova NanoSEM der FEI Company steht jetzt ein Mi-kroskop zur Verfügung, das bei Nutzung eines Helix-Detektors, der in einer Wasserdampfatmosphäre im Niedrigvakuumbereich arbeitet, Hochauflösung bei niedrigen Beschleunigungsspannungen erlaubt, und somit genau die genannten Anforderungen erfüllt. Das Nova NanoSEM wurde von der AG des Antragstellers an einer Vielzahl unterschiedlicher Proben erfolgreich getestet (gefördert im Rahmen des SPP 1182). Auch der Einsatz als Cryo-SEM lieferte vielversprechende Resultate. Die beantragte Gerätekombination, bestehend aus FE-SEM, Cryo-SEM, EDX und EBSD, ermöglicht es der Gruppe des Antragstellers die grundlagen- und anwendungsorientierte Forschung im Bereich der Baustoffkunde auf international höchstem Niveau fortzusetzen.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Instrumentation Group: 5120 Rasterelektronenmikroskope (REM)
• Applicant Institution: Bauhaus-Universität Weimar
• Leader: Professor Dr.-Ing. Jochen Stark