ASTM E1508

Energiedispersive Röntgenspektroskopie SEM/EDS: ASTM E 1508

ASTM E 1508 ist die von Westmoreland Mechanical Testing & Research meist verwendete Norm für Energiedispersive Röntgenspektroskopie.

Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDS) ist ein Verfahren zur Quantifizierung der Elementzusammensetzung einer Probe, wofür man ein Rasterelektronenmikroskop verwendet. Das Mikroskop vergleicht die Röntgenstrahlungen, die eine feste Probe aussendet, wenn sie durch Elektronen bestrahlt wird mit der Energie jener Röntgenstrahlungen. Phasen so klein wie 1µm können analysiert werden.

Wenn die Probe mit dem Rasterelektronenmikroskop unter Elektronenbeschuss geprüft wird, werden Elektronen, welche die Oberfläche der Probe bilden, aus einer der inneren Schalen des Atoms herausgeschlagen. Die entstandene "Lücke" werden durch ein energiereiches Elektron aus einem höheren Orbital aufgefüllt, um die Energiedifferenz zwischen den beiden Elektronen auszugleichen.

Elemente mit Kernladungszahlen zwischen Beryllium und Uran lassen sich dadurch nachweisen. Die Nachweisgrenzen variieren sich in Abhängigkeit von Element und Matrix.

Quantitative Ergebnisse sind ohne Standards leicht zu erhalten. Jedoch wäre die Genauigkeit einer quantitativen Analyse ohne Standards von der Probe sehr abhängig. Die Anwendung anerkannter Normen, deren Struktur und Zusammensetzung der unbekannten Probe ähnlich sind, ermöglicht genauere Testergebnisse.

Röntgenlinieprofilanalyse:

Eine vorbestimmte Linie wird von der Elektronenstrahl des Rastelektronenmikroskop auf der Probe gescannt, während Röntgenstrahlen an bestimmten Stellen auf der gescannten Strecke nachgewiesen werden. Eine Analyse des Röntgenstrahlenspektrums an jeder Stelle zeigt die relative Elementkonzentration für jedes Element im Vergleich mit der Stellung auf der Strecke.

Elementverteilungsbilder:

Die Intensität der Röntgenstrahlung, die für das Element charakteristisch ist, wird auf der Probenoberfläche relativ zur Seitenlage gemessen. Variationen in der Röntgenintensität deuten auf die relativen Elementkonzentrationen auf der Oberfläche. Diagramme werden mithilfe der Bildhelligkeitsintensität als direkte Funktion der lokalen Konzentration von vorhandenen Elementen aufgezeichnet. Eine laterale Auflösung von ungefähr 1µm ist möglich.

EDS wird üblicherweise bei den folgenden Untersuchungen verwendet:

• Analyse der Oberflächenkontamination
• Korrosionsuntersuchungen
• Analyse der Schichtzusammensetzung
• Schnelle Legierungsbezeichnung
• Materialanalyse von Kleinkomponenten
• Phasen-Identifizierung und Verteilung