Die Implementierung von Fokussierten Ionenstrahl-(FIB)-Instrumenten in Materialforschungslaboren im letzten Jahrzehnt hat nicht nur die Präparation äußerst kleiner Proben für das Transmissionselektronenmikroskop (TEM), insbesondere an Grenzflächen, erheblich verbessert, sondern auch zur Entwicklung neuer Analysemethoden innerhalb des Instruments selbst geführt.
Diese umfassen chemische Analysen mit Elementdetektoren sowie strukturelle Analysen auf Basis der Elektronenrückstreubeugung (EBSD), die Informationen über die kristallografische Orientierung, Korngrößen und sogar lokale Spannungen liefern.
Durch die starke Verkleinerung der Proben können auch hochradioaktive Materialien untersucht werden.
Das AHL nimmt derzeit die neue Fokussierte Ionenstrahl-(FIB)-Maschine mit erweiterten Analysemöglichkeiten in Betrieb. Diese stellt eine gemeinsame Investition von AHL und LNM dar (jeweils 50 %), mit finanzieller Unterstützung des Schweizerischen Nationalfonds (SNF) und der PSI-Direktion (R’Equip).
Das Instrument ist vollständig abgeschirmt, um hochradioaktive Proben zu bearbeiten, und ist mit verschiedenen modernen Detektoren ausgestattet:
- Sekundärelektronen (SE),
- Rückstreuelektronen (BSE),
- Energieselektiver Rückstreuelektronendetektor (EsB),
- Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX, 3D-Analyse),
- Wellenlängendispersive Röntgenspektroskopie (WDS),
- Elektronenrückstreubeugung (EBSD, HD-Kamera / 3D-Analyse).
Diese Ausstattung ermöglicht eine vollständige Analyse der Zusammensetzung und Struktur des Materials innerhalb des Instruments sowie die Herstellung äußerst kleiner Proben an gezielten Positionen (Grenzflächen, Rissspitzen usw.) für weitere Untersuchungen in nicht abgeschirmten Instrumenten oder an den Großforschungsanlagen des PSI (z. B. SLS und SINQ).