Ein Rasterelektronenmikroskop (REM) rastert mit einem gebündelten Elektronenstrahl zeilenweise die Probenoberfläche ab. Es ermöglicht die Oberflächenstrukturanalyse von Feststoffen und die Charakterisierung pulverförmiger Proben. Die erzielbare Vergrößerung von maximal 1:1.000.000 x übertrifft signifikant die eines Lichtmikroskops, das durch die Wellenlänge des sichtbaren Lichts (400-800 nm) beschränkt ist, während die Wellenlänge der Elektronen nur circa 0,008 nm beträgt.
Das am Institut verwendete Zeiss EVO LS15 hat eine große Probenkammer für eine maximale Probenhöhe von 145 mm. Es verfügt über einen neunfach-Probenwechsler, der eine schnelle Untersuchung verschiedener Proben gestattet. Das Gerät arbeitet mit variablem Druck vom üblichen Hochvakuum bis in den Niederdruckbereich (10 - 3000 Pa). Als vollständiges Niederdruckrasterelektronenmikroskop (Environmental Scanning Electron Microscope (ESEM)) ermöglicht das Gerät die Untersuchung feuchter Proben wie zum Beispiel hydratisierender Bindemittel. Auf ein Bedampfen der Proben kann verzichtet werden, wodurch insbesondere feinste Strukturen wie Kristalle von Zementphasen abgebildet werden können.
Bild: Rasterelektronenmikroskop mit angebautem EDX-System
Bild: Portlanditkristalle in einer Luftpore (5000-fache Vergrößerung)
Energiedispersive Röntgenanalyse (EDX)
Eine energiedispersive Röntgenanalyse (EDX) erweitert die Untersuchungsmöglichkeiten des Gerätes. Dazu wird als ein weiteres Sekundärsignal die charakteristische Röntgenstrahlung der Atome für eine chemische Elementanalyse der Probenoberfläche genutzt. Das Institut verfügt über ein X-MaxN 50 EDX-System der Firma Oxford Instruments mit einem SDD-Detektor (Si(Li)-Detektor) mit 50 mm2 Fläche.
Bild: EDX-Elementmapping einer Kalksandsteinprobe. Zur besseren Orientierung ist die REM-Aufnahme überlagert.