Prakt. Met. Sonderband 47 (2015) 79
der Software Pakete Amira (Visage Imaging, jetzt FEI) und MAVI (Fraunhofer ITWM Kaiserslau-
© Und Si tern)
H0fen hep. :
Om Stra. 2.3 Atomsondentomographie
Bei der Atomsondentomographie wird zunächst ein Teil der Probe zu einer feinen Nadel mit einem
Spitzenradius von ca. 50 nm präpariert. Legt man ein hohes elektrisches Feld zwischen die Probe
und einen geeigneten Detektor, kommt es zur Feldverdampfung einzelner Atome, die ionisiert und
in Richtung Detektor beschleunigt werden. Ein gepulster Laser, der auf die Spitze der Probe fokus-
siert ist, unterstützt dabei durch kurzzeitige Temperaturerhöhung den Prozess der Feldverdampfung.
Aus dem Auftreffort am Detektor kann die Position jedes einzelnen Ions rekonstruiert werden.
Durch die gemessene Flugzeit jedes Ions kann auf das Verhältnis Masse zu Ladung geschlossen
werden. Man erhält somit eine atomar aufgelöste, dreidimensionale chemische Analyse der Probe
[5].
Die Zielpréparation wurde für beide Proben mit Hilfe einer Dual Beam FIB/REM Workstation FEI
Sole Tn der Helios 600 durchgefiihrt. Die lasergestiitzte Atomsondentomographie wurde an einer Atomsonde
Euab we CAMECA LEAP 3000X HR bei einer Temperatur von 40K mit einer Pulsenergie von 0,4-0,5 nJ
und einer Pulsrate von 250kHz durchgeführt. Die Datensätze wurden mit Hilfe der Software IVAS
3.6.6. (Cameca) rekonstruiert und ausgewertet.
3 Ergebnisse und Diskussion
Die Rekonstruktionen der FIB/REM Tomographie (Bild 2) zeigen die dreidimensionale Morpholo-
gie des eutektischen Siliziums. In der unveredelten Probe AlSi7 zeigt sich eine plattenférmige Mor-
phologie des eutektischen Siliziums. In der Abbildung wurden getrennte Teilchen durch unter-
schiedliche Graustufen eingefarbt. Man erkennt, dass nahezu das gesamte Volumen zusammen-
hängt. Die einzelnen Siliziumplatten sind somit zu einem Art Netzwerk verbunden. Bei einer Ver-
formung können sich die steifen, jedoch spröden Siliziumplatten nicht in der duktilen Aluminium-
Matrix gegeneinander verschieben. Dies führt dazu, dass die Probe durch das zusammenhängende
Siliziumgerüst zwar steifer, jedoch weniger duktil ist.
je arenförmge
ade Probenbe-
1 Tonenstrahls
den mit Hilfe
¢ Prozess ist
| rekonstruiert
a mit einem Bild 2: Rekonstruktion des eutektischen Siliziums. Unterschiedliche Graustufen zeigen getrennte Partikel. In der unve-
Be betrigt 14 redelten Probe AlSi7 (links) ist eine plattenformige Morphologie zu erkennen. Einzelne Siliziumplatten sind verbunden
on 366% 168 und bilden ein Netzwerk. In der veredelten Probe AlSi7-Sr (rechts) ist eine korallenférmige Morphologie des Siliziums
: eultierende zu erkennen. Die einzelnen Siliziumkolonien sind in der Regel nicht miteinander verbunden
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