Mikroskopie

Mikroskopie
Mikroskopie

Die große Stärke der Mikroskopie liegt darin, dass sie durch ihre Vielfältigkeit je nach Fragestellung eingesetzt werden kann.

Lichtmikroskopie

Die Lichtmikroskopie steht mit diversen Kontrastmöglichkeiten (Auflicht, Durchlicht, Hellfeld, Dunkelfeld, Polarisations- und Interferenzkontrast, Fluoreszenz) zur Verfügung. Ein Heiztischmikroskop von -190°C bis 500°C kombiniert mit einem Kalorimeter (DTA) wird zur Untersuchungen von z.B. Kristallisationsvorgängen verwendet. Die Ergebnisse werden mittels digitaler Bildaufnahme bzw. als Videoclip dokumentiert. Mittels Kopplung von Scanningtisch am Lichtmikroskop und automatischer Bildanalyse werden automatisierte Auszählungen von z.B. Teilchengrößen und Faserlängen (Glasfaserlängenverteilung) durchgeführt.

Rasterelektronenmikroskopie (REM)

Die Rasterelektronenmikroskopie (REM) umfasst sowohl die Möglichkeiten zur Messung im Hochvakuum, Niedrigvakuum sowie in feuchter Probenkammer (ESEM). Hierbei wird eine Feldemissionskathode genutzt. Die energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) ist in die Systeme integriert, so dass gleichzeitig lokal aufgelöste Elementanalysen von Kohlenstoff bis Uran durchgeführt werden können. Ein adaptierbarer Heiz- und Kühltisch (- 40°C bis 1000°C) erlaubt die Untersuchung von Temperatureffekten im Detail.

Kopplungstechniken

Die Kopplung von Raster- und Transmissionselektronenmikroskop (STEM) liefert hochaufgelöste Aufnahmen von Pigmenten und Nanoteilchen. Die Dunkelfeld- Abbildungstechnik (High Angular Annular Darkfield = HAADF) liefert u.a. Materialkontrastaufnahmen in Transmission.

Durch Kopplung der Elektronenmikroskope mit der automatischen Bildanalyse werden Teilchengrößenverteilung, Granulometrie und Porengrößenauswertung durchgeführt.

Rasterkraftmikroskopie (AFM)

Die Rasterkraftmikroskopie (AFM) misst neben der Topographie ebenso eine Reihe von Materialkontrasten (Phasenkontrast, Adhäsion, Reibung, Steifigkeiten, magnetische Kontraste, relative Oberflächenpotentiale). Mittels TUNA wird ein Strombild der elektrischen Leitfähigkeiten innerhalb einer Probe erstellt. Die quantitative Rasterkraftmikroskopie liefert hochaufgelöst auf nanoskopischer Skala absolute Werte für den Elastizitäts-Modul und Loss Tangens innerhalb einer Probe. Durch Kopplung von AFM und automatischer Bildauswertung ist die Bestimmung von Grenzschichten um Füllstoffpartikel in Thermoplast- oder Kautschukmatrices (z.B. bound rubber) durchführbar.

Optische Spektroskopie

Die optische Spektroskopie in Form von Infrarot-, Raman- und UV/VIS-Spektroskopie ist mit mikroskopischen Techniken kombiniert. Hierdurch wird neben der integralen, spektralen Information auch die ortsaufgelöste chemische Zusammensetzung der Proben gewonnen. So erlaubt z.B. die hochauflösende ATR-Technik (ATR = Attenuated Total Reflection) im Infrarotmikroskop (µIR) die Darstellung der Verteilung organischer Komponenten in Form des Chemical Imaging.

Mikroröntgendiffraktometrie

Die Mikroröntgendiffraktometrie mit Kupfer Kα-Strahlung und Flächendetektion wird zur Fehlstellenanalysen (µXRD) und ortsaufgelöster Kristallinitätsbestimmungen an z.B. Thermoplasten  und zur zerstörungsfreien Computertomographie (µCT) mit dreidimensionalen Einblicken in Probenkörper (z.B. Formteile, Tabletten) von bis zu 10x10x10mm3  verwendet.  Die Pulverdiffraktometrie (XRD) dient zur Phasen-, Textur- und Kristallitgrößenanalyse von z.B. Pigmenten.

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