Energy Filtered Transmission Electron Microscopy (EFTEM)
Synonym
  - Energiegefilterte Transmissionselektronenmikroskopie
 
 
Definition
  - Variante der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), bei der die
    unterschiedliche Bewegungsenergie der Elektronen nach ihrem Durchgang durch
    die Probe, dafür ausgenutzt wird, auf die chemische Zusammensetzung der
    Probe zu schließen.
 
 
Aufbau / Funktion
  - Wird eine sehr dünne Probe mit einem Strahl hochenergetischer Elektronen
    bestrahlt, so wird ein Großteil der Elektronen die Probe ungehindert
    durchdringen, ein Teil jedoch mit der Probe wechselwirken.
 
  - Je nach Wechselwirkung ändern die Elektronen entweder nur ihre Richtung
    (elastische Streuung) oder aber Richtung und Geschwindigkeit (inelastische
    Streuung).
 
  - Der Energieverlust inelastisch gestreuter Elektronen ist charakteristisch
    für bestimmte Wechselwirkungen, etwa die Ionisierung eines Atoms.
    
      - Wird lediglich die Anzahl der Elektronen mit einem bestimmten
        Energieverlust gezählt, so bezeichnet man dies als Elektronenenergieverlustspektroskopie (Electron energy-loss spectroscopy,
        EELS).
 
      - Anhand typischer Intensitätsverläufe in einem EELS-Spektrum (etwa
        einer Ionisations-Kante) können Elemente identifiziert werden.
 
     
   
  - Bei EFTEM werden nur Elektronen bestimmter Bewegungsenergie (ein
    Ausschnitt des EELS-Spektrums) zur Bilderzeugung zugelassen.
    
      - Die Energiefilterung der Elektronen wird in einem Energiefilter
        durchgeführt. Die Elektronen werden dabei durch ein Magnetfeld auf je
        nach ihrer Geschwindigkeit unterschiedliche Flugbahnen gelenkt.
 
      - Anschließend erlaubt eine bewegliche Blende nur bestimmte Flugbahnen
        und selektiert somit bestimmte Bewegungsenergien.
 
     
   
  - Die Bildintensität kann dann mit einem bestimmten Wechselwirkungsprozess
    in Verbindung gebracht werden und ermöglicht so, die Verteilung von
    Elementen in der Probe in einem Bild sichtbar zu machen.
 
  - Dazu werden im einfachsten Fall zwei Bilder aufgenommen:
    
      - Ein Bild mit Elektronen deren Energieverlust genau der Ionisationsenergie
    eines bestimmten Elements entspricht, und ein Bild mit einem Energieverlust
    unmittelbar vor der Ionisationskante.
 
     
   
  - Eine Division dieser beiden Bilder (Kante / Vorkante) zeigt jene
    Bildstellen hell, an denen das Element verstärkt vorhanden ist.
 
 
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