Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop (FE-REM) mit energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDX)

• Fachliche Zuordnung: Materialwissenschaft
• Förderung: Förderung in 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 565001335

Die Hochschule Albstadt-Sigmaringen beantragt die Anschaffung eines hochauflösenden Feldemissions-Rasterelektronenmikroskops inklusive energiedispersiver Röntgenspektroskopie und Zubehör, um die angewandte Forschung in den drei Schwerpunkten Nachhaltige Entwicklung - Smarte Materialien und Produkte, Gesundheit - Ernährung - Biomedizin sowie Digitalisierung - IT-Security - Industrie 4.0 zu stärken. Das FE-REM ist ein zentrales Werkzeug, um die hochkomplexen Anforderungen dieser Forschungsfelder zu erfüllen und wissenschaftliche Exzellenz zu fördern. Das REM wird benötigt, um in den Bereichen Werkstoff- und Prozesstechnik, Life Sciences, Verpackungswesen und Informatik folgende Schlüsselprojekte zu bearbeiten: Entwicklung von Nanokompositen und funktionalen Materialien; Charakterisierung von additiv gefertigten Bauteilen hinsichtlich Mikrostruktur, Topographie und Elementverteilung; Untersuchung der Ultrastruktur humanpathogener, lebensmittelassoziierter Bakterien; Erforschung der Effekte von antimikrobieller Elektronenstrahlung und Plasmabehandlungen auf Sporen; Visualisierung von Neuritenschädigungen während des Zelltodes; Analyse von Polymerschichten, Grenzflächen und Defekten in Verpackungen; Durchführung von forensischen Untersuchungen an Hardwarekomponenten. Für diese Projekte ist die Abbildung von Strukturen bis in den Nanometerbereich unerlässlich. Das beantragte Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop erfüllt diese Anforderungen durch (1) höchste Auflösung bei niedrigen Anregungsspannungen, wodurch auch empfindliche Proben analysiert werden können, (2) Elementanalyse mittels energiedispersiver Röntgenspektroskopie, was für die chemische Charakterisierung unerlässlich ist, (3) Flexibilität für leitende und nichtleitende Proben, was das Anwendungsspektrum erweitert. Die erforderliche Leistungsklasse ergibt sich aus der Notwendigkeit, auch komplexe Proben ohne Artefakte untersuchen zu können. Eine bereits durchgeführte Schwingungsanalyse am vorgesehenen Standort bestätigt, dass eine aktive Schwingungsdämpfung erforderlich ist, um die hohe Ortsauflösung zu gewährleisten. Zusätzlich wird spezielles Zubehör für die Probenpräparation benötigt, um die Vielfalt der Anwendungen abzudecken: Eine Warmeinbettpresse zur spaltfreien Einbettung; ein Schleif- und Polierautomat zur Herstellung glatter Oberflächen; ein Ionenpoliergerät zur artefaktfreien Analyse mikroelektronischer Bauelemente; ein Sputtercoater und ein Kohlenstoffbedampfer zur Vermeidung von Aufladungseffekten bei nichtleitenden Proben; ein Kryomikrotom zur Präparation weicher, biologischer Materialien; ein Trockenschrank und eine (über)kritische Punkttrocknung zur Vorbereitung empfindlicher Proben für die Vakuumumgebung des Rasterelektronenmikroskops. Die Anschaffung dieses REM ist unverzichtbar, um die interdisziplinäre Forschung zu intensivieren, publikationsrelevante Ergebnisse zu erzielen und die Hochschule als exzellenten Forschungsstandort zu positionieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop für die Durchführung von EDS-, WDS- und EBSD-Messungen
• Gerätegruppe: 5120 Rasterelektronenmikroskope (REM)
• Antragstellende Institution: Hochschule Albstadt-Sigmaringen
• Leiter: Professor Dr. Jörn Felix Lübben