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MLZ

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Materials Science Lab

Das Materials Science Lab bietet den Wissenschaftlern Techniken zur
Analyse und Vorbereitung von Proben für anschließende Neutronenstreuungsexperimente. Es bietet eine Reihe von Werkzeugen für die Probenvorbereitung und grundlegende Probencharakterisierung, wie z.B. Mikrohärtemessungen und optische Mikroskopie. Darüber hinaus beherbergt es ein Quenching- und Deformationsdilatometer und ein Multi-Detektor Rasterelektronenmikroskop(betrieben gemeinsam von Helmholtz-Zentrum Hereon und Forschungszentrum Jülich).

Rasterelektronenmikroskop (SEM)

Rasterelektronenmikroskop (ESEM) Thermo Fischer Quattro S

Über die konventionelle SEM-Bildgebung hinaus ist dieses Mikroskop so ausgestattet, dass es in Wasserdampf oder anderen Gasen wie Stickstoff oder Luft bei einem Druck von bis zu 4000 Pa betrieben werden kann. Dies erlaubt die Untersuchung unbeschichteter Proben und ermöglicht die Aufrechterhaltung eines bestimmten Hydratationsgrades für weiche Stoffe und biologische Proben.
Das Gerät ist mit einem Standard-Everhart-Thornley-Detektor (ETD) für die Detektion von Sekundärelektronen und rückgestreuten Elektronen ausgestattet, verfügt aber auch über zusätzliche Detektoren für die gerichtete Detektion von rückgestreuten Elektronen im Hochvakuummodus. Verfügbar sind auch spezielle Niedervakuumdetektoren (für SE und BSE), Detektoren für gasförmige Sekundärelektronen (GSED) und gerichtete gasförmige analytische Elektronen (BSE) sowie ein einziehbarer ringförmiger Detektor für die Rastertransmissionselektronenmikroskopie (STEM), der für den ESEM-Modus geeignet ist.
Schließlich ist das Gerät mit einem Thermo Fischer EDS UltraDry-Detektor für die Elementaranalyse und -kartierung ausgestattet.

20220310 100517 20220310 100517 Dr. Marie-Sousai Appavou (l.) und Armin Kriele am Rasterelektronenmikroskop. © Helmholtz-Zentrum Hereon

Dr. Marie-Sousai Appavou (l.) und Armin Kriele am Rasterelektronenmikroskop. © Helmholtz-Zentrum Hereon

Dilatometer

Das Quenching & Deformation Dilatometer (TA instruments DIL 805A/D/T) charakterisiert die mechanischen Eigenschaften von Materialien in Abhängigkeit von der Temperatur.
Über den Laborgebrauch hinaus wurde dieses Instrument modifiziert, um in-situ Neutronenstreuungsexperimente zu ermöglichen (bisher SANS und Beugungsstudien, Imaging-Experimente sind in Vorbereitung).
Mit diesem Aufbau können Proben einer Temperaturrampe unterworfen werden, während ihre Längenänderung gemessen wird oder sie Druck-/Zugkräften (bis zu 20/8 kN) ausgesetzt werden.
Die Probe wird induktiv erwärmt und nach benutzerdefinierten Parametern (lineare oder exponentielle Abkühlungsraten) abgekühlt. Der Temperaturbereich reicht von Raumtemperatur bis zu 1500°C, die Aufheizrate kann bis zu 100°C/s betragen und es können Abschreckgeschwindigkeiten in der Größenordnung von 2500°C/s erreicht werden. Die Verformungsgeschwindigkeiten liegen zwischen 0,01 und 200 mm/s. Spezielle Halterungen für Pulver sind in Vorbereitung. Je nach Bedarf kann der Temperaturbereich mit einer zusätzlichen Konfiguration bis auf -160°C erweitert werden.

20210618 bl 8863 kl 20210618 bl 8863 kl Dr. Cecilia Solis am Dilatometer im Material Science Labor. © Bernhard Ludewig, FRM II / TUM

Dr. Cecilia Solis am Dilatometer im Material Science Labor. © Bernhard Ludewig, FRM II / TUM

Kontakt

Armin Kriele
Telefon: +49 (0)89 158860-806
E-Mail: Armin.Kriele@hereon.de

Dr. Sebastian Busch
Telefon: +49 (0)89 158860-764
E-Mail: Sebastian.Busch@hereon.de

Dilatometer

Dr. Cecilia Solís
Telefon: +49 (0)89 158860-882
Email: cecilia.solis@hereon.de

Rasterelektronenmikroskop

Marie-Sousai Appavou
Telefon: +49 (0)89 158860-747
E-Mail: m.s.appavou@fz-juelich.de

Armin Kriele
Telefon: +49 (0)89 158860-806
E-Mail: Armin.Kriele@hereon.de

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