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Kammrath & Weiss GmbH,
Schwerte, Deutschland
Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH,
Oberkochen, Deutschland
Die Rasterelektronenmikroskopie erlaubt oberflächenmorphologische
Analysen bis in den Nanometerbereich. Ein
typischer Anwendungsfall im IPP ist die Untersuchung
plasmaexponierter Komponenten. An diesen betrachten Materialwissenschaftler
jeweils die exakt gleiche Stelle – vor und nach
einer Belastung. Die Komponenten, etwa eine Divertorkachel
aus der Fusionsforschungsanlage ASDEX Upgrade oder ein ver
lötetes Bauteil mit Wasseranschlüssen, müssen hierzu im Mikros-
kop bewegt werden können. Zu diesem Zweck hat das IPP ein
Standard-Rasterelektronenmikroskop (SEM) von Zeiss mit einer
sonderangefertigten Schwerlast-Probenbühne erworben. Ferner
ist ein fokussierter Ionenstrahl in das SEM integriert, mit dessen
Hilfe sich Querschnitte auf Mikrometerskala präparieren lassen.
Die Probenbühne muss es erlauben, jeden Punkt einer Divertorkachel
(230 x 105 Quadratmillimeter) auch in gekipptem
Zustand mit einer Genauigkeit von fünf Mikrometern wiederanzufahren;
die Drift soll weniger als 100 Nanometer pro fünf
Minuten aufweisen. Bei einer maximalen Last von zehn Kilogramm
muss eine Auflösung von besser als zehn Nanometern
im Elektronenbild erreicht werden. Weitere Spezifikationen der
Schwerlastbühne, die die Kammrath & Weiss GmbH im Auftrag
von Zeiss fertigte, waren das Kippen von -15 bis +70 Grad,
das Rotieren um 360 Grad und der Höhenverfahrweg von
100 Millimetern.
Eine erstklassige Ergänzung
Schwerlasttisch für
Rasterelektronenmikroskop
Kein Hersteller von Rasterelektronenmikroskopen führt
einen Standardtisch im Angebot, mit dem sich eine
zehn Kilogramm schwere und bis zu 230 Millimeter
lange Probe so unter dem Elektronen- und Ionenstrahl
bewegen lässt, dass im Mikrometer- bzw. Nanometer
Bereich gearbeitet werden kann. Hochpräzise in
der Anfahrgenauigkeit, drift- und vibrationsarm – die
Kammrath & Weiss GmbH, Spezialist für Mikroskopie
Sonderlösungen, sah es als Herausforderung,
Spezifikationen zu garantieren, von denen nicht klar
war, ob sie erreicht werden können. „Mit der erfolgreichen
Umsetzung des Tisches haben wir viel Erfahrung
gesammelt, was den mechanischen Aufbau und die
Ansteuerung des Tisches angeht“, so das Fazit der
Firma. „Für uns ist es ein Referenzprojekt, weil wir zeigen
konnten, was mit einem Standard-REM möglich
ist, wenn wir es mit unserem Produkt veredeln.“
Foto: Kammrath & Weiss GmbH