Europäischer HITACHI-TEM-Workshop am Fraunhofer IMWS

9.7.2019

Mit dem neuen Rastertransmissionselektronenmikroskop HF5000 von Hitachi erweitert das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS sein Angebot auf dem Gebiet der Mikrostrukturdiagnostik. Die Vorstellung des neuen Mikroskops fand während eines Workshops in Halle (Saale) statt. Dem internationalen Fachpublikum wurden in Vorträgen neuartige Mikroskopietechnologien vorgestellt sowie die Einsatzmöglichkeiten des HF5000 anschaulich demonstriert.

Mikroskop totale Aufnahme
© Fraunhofer IMWS

Am Fraunhofer IMWS ist das erste Modell des Hitachi HF5000 in Europa verfügbar.

Mikroskop und Forscher
© Fraunhofer IMWS

Am neuen Mikroskop lassen sich noch präzisere Erkenntnisse über Nanostrukturen gewinnen.

Im Fokus des Workshops standen die neuen Untersuchungsmöglichkeiten, die sich mit dem HITACHI HF5000  für die Nano- und Oberflächen­analytik ergeben. Durch einen aus einer kalten Feldemissionsquelle gewonnenen Elektronenstrahl und einen elektronenoptischen Sondenkorrektor lassen sich Subangström-Strahldurchmesser erzeugen und damit noch präzisere Erkenntnisse über die Nanostruktur beispielsweise von Gläsern, Glaskeramiken und optischen Schichten gewinnen. Im Ergebnis können mikrostrukturelle Defekte deutlicher erkannt, Elementverteilungen abgebildet und Arbeiten an der Verbesserung von Materialeigenschaften erheblich beschleunigt werden.

Weltweit forschende Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen sowie Experten von Hitachi sprachen im Workshop über die Arbeit mit dieser Cutting-Edge-Mikroskopietechnologie. Am Fraunhofer IMWS wurde das erste HITACHI HF5000 in Europa installiert. Yasukuni Koga von Hitachi High-Technologies bekräftigte zum Abschluss des Workshops: »Wir freuen uns sehr, mit dem Fraunhofer IMWS einen Premiumpartner in Europa gefunden zu haben, der die Einsatzmöglichkeiten des HF5000 vollumfänglich nutzt. Der Workshop hat bestätigt, dass wir durch diese großartige Zusammenarbeit die Zukunft gestalten und technologische Grenzen erweitern können.«

Genutzt wird das Mikroskop in Halle vor allem vom kürzlich gegründeten Geschäftsfeld »Optische Materialien und Technologien« des Fraunhofer IMWS. Über dieses Alleinstellungsmerkmal ist dessen Leiter, Prof. Thomas Höche, besonders erfreut. Er sprach während seines Vortrags über den Mehrwert des neuen Mikroskops für das Institut und seine Kunden. »Ich bin stolz, dass wir als Erste in Europa mit dem HITACHI HF5000 arbeiten können. Von der herausragenden Qualität, vor allem der Elementverteilungsaufnahmen, profitieren wir als angewandte Forschungsinstitution und damit die Unternehmen, die wir in der Verbesserung ihrer Produkte unterstützen. So können wir beispielsweise schneller mikrostrukturelle Schwachstellen in Materialien der optischen Industrie oder der Lackindustrie identifizieren und Lösungsansätze zu deren Abstellung anbieten. In unserem Geschäftsfeld werden Werkstoffe nicht nur bis auf die atomare Ebene hinab charakterisieren, sondern diese auch weiterentwickelt.« Nach seinem Vortrag konnten die Teilnehmenden bei einem Rundgang das Mikroskop, seine Funktionsweise und das eigens für dieses Gerät errichtete Labor kennenlernen.

Das Besondere des hochauflösenden, analytischen 200-keV-Rastertransmissionselektronenmikroskops HF 5000, das die TEM- und die STEM-Technologie kombiniert, ist die deutliche Leistungssteigerung bei Akquisiton von STEM-Aufnahmen. Durch die Strahlerzeugung mittels kalter Feldemission und den implementierten Sondenkorrektor können mit dem HF5000 auch Untersuchungen bei nur 60 kV Beschleunigungsspannung vorgenommen werden. Ein besonderer Mehrwert entsteht durch die Detektoren zur Erfassung in den Proben angeregter Röntgenstrahlung, mit denen ein Raumwinkels von 2,2 Steradiant erfasst werden, was dem Dreifachen des bislang besten TEM/STEMs am Fraunhofer IMWS entspricht und zur schnelleren Akquisition von Elementverteilungsaufnahmen beiträgt.