Mit der sogenannten Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) lassen sich Materialien bis hinab zu ihrer atomaren Auflösung untersuchen. Bei TEM handelt es sich um eine Technik, bei der Objekte mit einem Elektronenstrahl durchleuchtet werden und so direkt abgebildet und charakterisiert werden können.
Am MPI CEC wurde nun das neue Elektronenmikroskop Talos F200X in Betrieb genommen. Die Wissenschaftler am Institut setzen das hochspezialisierte Gerät beispielsweise ein, um zu analysieren wie sich die elektronische und räumliche Struktur eines Kalatysators verändert. Neben einer hohen Ortsauflösung, kann mit TEM auch die kristalline Struktur der Proben untersucht werden.
Die Messungen, die mit dem TEM erzielt werden können, ergänzen die anderen analytischen Methoden am MPI CEC, wie z.B. die Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS), sehr gut und ermöglichen eine noch umfassender Charakterisierung von (Katalysator-) Materialien, die letztendlich zur Herstellung von verbesserten Materialien für die Energieumwandlung beitragen.
Technische Details:
Das neue Ellektronenmikroskop kann sowohl mit 200 kV als auch mit 80 kV Beschleunigungsspannung betrieben werden.
Die maximal erreichbare Ortsauflösung beträgt je nach Betriebsmodus zwischen 120 und 160 pm, zusätzlich kann mittels Elektronenbeugung die kristalline Struktur der Proben charakterisiert werden.
Auch im Bereich der analytischen Untersuchungen bietet das neue Gerät viele Möglichkeiten. Es ist mit 4 Röntgendetektoren (EDX) ausgestatten mit deren Hilfe die elementare Zusammensetzung mit einer Ortsauflösung bis zu 160pm untersucht werden kann.
Zusätzlich ist das Mikroskop mit einem Spektrometer für die Elektronen-Energieverlustspektrometrie (EELS) ausgestattet. Untersucht werden können damit bei gleicher Ortsauflösung sowohl die elementare Zusammensetzung als auch die elektronische Struktur der Materialien.
Das neue Elektronenmikroskop beinhaltet einen speziellen Probenhalter, sodass tomographische Untersuchungen möglich sind. In den nächsten Monaten soll außerdem eine neuartige Methode getestet werden, um Proben unter inerten Bedingungen, also unter Ausschluss von Sauerstoff, zu analysieren.
Ansprechpartner: Dr. Walid Hetaba