Präzision und Tiefe: Wie unsere Bilder entstehen

Rasterelektronenmikroskopische Untersuchung (REM)

Um erstellte Hypothesen zu bestätigen oder zu widerlegen sind instrumentelle Untersuchungen und deren Auswertungen erforderlich. Hierbei wird neben der lichtoptischen Mikroskopie führend die Rasterelektronenmikroskopie eingesetzt, um beispielsweise Verschleiß oder Brüche auszuwerten. 

Reicht die mikroskopische Untersuchung nicht aus, kommt die rasterelektronenmikroskopische Untersuchung zum tragen. Im REM werden definiert Elektronen zu einem feinen Strahl (Durchmesser <10 nm (*1)) gebündelt. Der feinfokussierte Strahl trifft die Oberfläche des zu untersuchenden Bauteils in einem Punkt.

Um ein topografisches Bild der gesamten Oberfläche zu erhalten, wird der Strahl in einem Raster über die Oberfläche bewegt, das zu untersuchende Bauteil wird somit komplett gescannt. Es entsteht für den Betrachter daraus ein sog. „Grauwertbild“, d.h. die farbliche Darstellung des zu untersuchenden Bauteils besteht aus Grautönen. Hierbei sind bei hoher Tiefenschärfe bis zu 300.000-fache Vergrößerungen möglich. Im technischen Bereich sind jedoch Vergrößerungen häufig bis zu 30.000-fach ausreichend.

In unserem Labor wird die Rasterelektronenmikroskopie vorwiegend eingesetzt zur Untersuchung: 

• der Morphologie (*2) technischer Oberflächen
• der Veränderung von Oberflächen durch äußere Einwirkung, wie z.B. Verschleiß
• von Rissen und Brüchen (*3) (Fraktografie)

*1 Nanometer: 1 mm = 106 nm (1.000.000 nm)
*2 Morphologie ist die Formenlehre; griech. morphé "Gestalt, Form"
*3 Fraktografie bedeutet, dass die Bruchflächen gebrochener Bauteile oder Komponenten im Rahmen von Schadensanalysen sowohl makroskopisch als auch mikroskopisch analysiert und bewertet werden.