Werkstoffcharakterisierung mittels dreidimensionaler Atomsonde

Zusammenfassung

Die dreidimensionale Atomsonde ist ein nanoanalytisches Instrument, welches dreidimensionale Elementverteilungen von chemischen Inhomogenitäten, z. B. Ausscheidungen, in metallischen Werkstoffen im Subnanometerbereich liefert. Die Atomsonde hat sich zu einem der wichtigsten Verfahren auf dem Gebiet der Materialcharakterisierung entwickelt. Das Grundprinzip dieser Untersuchungsmethode basiert auf der Feldverdampfung und lonisation von Materialatomen und dem Auftreffen der generierten lonen auf einem Detektor, der ihre Position lokalisiert und registriert. Die chemische Natur der Atome wird dabei mittels Flugzeitmassenspektrometrie bestimmt. Es werden anhand von Beispielen mögliche Anwendungen sowie die Leistungsfähigkeit einer dreidimensionalen Atomsonde dargestellt und diskutiert.

Abstract

The three-dimensional atom probe is a nanoanalytical instrument capable of reconstructing the three-dimensional element distribution of chemical inhomogenities, e.g. precipitates, in metallic materials. The atom probe became one of the most important methods for characterizing materials in nanometer scale. The basic principle of this method is the field evaporation and ionization of material atoms and the localization of generated ions on a position-sensitive multidetector. Chemical species are identified by time-of-flight mass spectrometry. Examples of applications as well as the performance of a three-dimensional atom probe are described and discussed.