Präparationsverfahren für die Licht- und Elektronenmikroskopie / Ultramikrotomie

Maßgeschneiderte Präparation für aussagekräftige Ergebnisse

Eine zuverlässige Materialbewertung beginnt mit einer optimalen Probenpräparation. Die Wahl des geeigneten Verfahrens erfolgt dabei abhängig von Material, Fragestellung und gewünschter räumlicher Auflösung. Unser besonderes Augenmerk gilt dem Erhalt der zu analysierenden Strukturen. Gerade bei Polymerwerkstoffen können Schneiden, Schleifen, Polieren, Färben oder thermische und mechanische Belastungen die ursprüngliche Materialstruktur beeinflussen. Ziel unserer Präparationsverfahren ist es daher, die charakteristische Morphologie möglichst artefaktarm und repräsentativ für die anschließende Untersuchung zugänglich zu machen. Besondere Expertise besteht in der Kryo-Präparation polymerer Werkstoffe, mit der sich empfindliche oder mehrphasige Strukturen unter möglichst schonenden Bedingungen untersuchen lassen.

Die Kombination verschiedener Präparationstechniken ermöglicht es, komplexe Werkstoffe aus unterschiedlichen Perspektiven zu charakterisieren und Ergebnisse komplementärer Mikroskopieverfahren miteinander zu korrelieren. So schaffen wir die Voraussetzung für eine zuverlässige qualitative und quantitative Analyse von Morphologie, Grenzflächen, Defekten und Schädigungsmechanismen – von der makroskopischen Materialstruktur bis zur nanoskaligen Ebene.

Abhängig von Materialsystem und Fragestellung nutzen wir etablierte und innovative Präparationsverfahren:

• Präzise Anschliff-, Querschliff- und Bruchflächenpräparation
• Mikrotomie, Ultramikrotomie und Kryo-Ultramikrotomie
• Selektive Probenentnahme mittels FIB-Technologie (bei geeigneten, weniger strahlempfindlichen Polymeren)
• Chemische Kontrastierung und spezielle Oberflächenpräparation (z.B. Ätzverfahren) für komplexe Polymerstrukturen

Ultramikrotomie und Kryo-Ultramikrotomie

Die Ultramikrotomie ermöglicht die Herstellung semi- und ultradünner, durchstrahlbarer Schnitte für die Untersuchung mittels Lichtmikroskopie, REM und TEM sowie die Fertigung sehr glatter Schnitte und Anschnittflächen, die für AFM-Untersuchungen exzellent geeignet sind. Ein Ultramikrotom ist ein spezielles Mikrotom, das mit Glas- oder Diamantmessern ausgestattet ist, um Schnitte mit Dicken zwischen einigen 10 Nanometern bis zu einigen Mikrometern zu erzeugen. Die Technik kann sowohl bei Raumtemperatur als auch in kryogenen Bedingungen (Kryo-Ultramikrotomie) angewendet werden. Der Übergang zu tiefen Temperaturen von bis zu - 180 °C erlaubt das Schneiden von bei Raumtemperatur sehr weichen Proben und ist bei vielen Kunststoffen und bei Elastomeren unabdingbar. Eine fachgerechte Ultramikrotomie ermöglicht eine artefaktarme Darstellung der ursprünglichen Materialstruktur und schafft damit die Grundlage für aussagekräftige mikroskopische Analysen bis in den Nanometerbereich. Wir beherrschen die (Kryo-)Ultramikrotomie zur

• Präparation von (Semi-)Dünnschnitten für die Lichtmikroskopie
• Präparation von Ultradünnschnitten für TEM- und AFM-Untersuchungen
• Erzeugung glatter Anschnitte für REM- und AFM-Untersuchungen sowie für spektroskopische Analysen