3D-Reise durch den Festkörper

  • 30. December 2013

Neuer Atomsondentomograph im FZ-Jülich in Betrieb genommen.

Nach einer Testphase geht am Jülicher Zentralinstitut für Engineering, Elektronik und Analytik (ZEA) im Januar ein neues Instrument offiziell in Betrieb: Der Atomsondentomograf „3D-Atomprobe“ wird in der Erforschung von Materialien eingesetzt und ergänzt dort die Elektronenmikroskopie. Mit dem zwei Millionen Euro teuren Gerät lässt sich die atomare Zusammensetzung einer Probe ebenso wie die räumliche Verteilung der Elemente analysieren und dreidimensional abbilden.

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Abb.: 3D-Rekonstruktion eines Volumenausschnitts einer Fe/Cr/Fe-Probe. Jedes detektierte Atom ist hier durch eine farbige Kugel (Fe: rot, Cr: blau, Ni: grün, Mg: magenta) repräsentiert. (BILD: IFOS)

Ihren Einsatz findet die „3D-Atomprobe“ zum Beispiel bei der Erforschung von Metallen und Legierungen, die in Batterien, Hochtemperaturwerkstoffen oder Brennstoffzellen zum Einsatz kommen sollen. So lassen sich mit ihrer Hilfe Alterungsprozesse in Solarzellen untersuchen.

Bisher sind in Deutschland nur wenige „3D-Atomproben“ im Einsatz. In Nordrhein-Westfalen betreiben z. B. das Max Planck-Institut für Eisenforschung in Düsseldorf sowie die Westfälische Wilhelms-Universität Münster vergleichbare Geräte; in Rheinland-Pfalz setzt das Institut für Oberflächen- und Schichtanalytik (IFOS) einen Atomsondentomografen im Rahmen universitärer Forschungsarbeiten und analytischer Dienstleistungen für die Industrie ein.

Das ZEA im Forschungszentrum Jülich ist in die Institutsbereiche Engineering und Technologie (ZEA-1), Systeme der Elektronik (ZEA-2) sowie Analytik (ZEA-3) aufgeteilt und unterstützt andere Jülicher Institute mit Geräten, Werkzeugen und bildgebenden Verfahren. Der neu in Betrieb genommene Jülicher Atomsondentomograf wird von Dr. Uwe Breuer und Dr. Aleksei Savenko im Bereich Analytik betreut.

FZ-Jülich, IFOS, LK

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