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Transmissionselektronenmikroskopie Kooperationsprojekt zur Entwicklung neuer Transmissionselektronenmikroskope

Redakteur: Olaf Spörkel

Carl Zeiss SMT, CEOS Heidelberg und die Universität Ulm haben eine Entwicklungskooperation für die Niederspannungs–Transmissionselektronenmikroskopie gestartet.

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Teilnehmer des Kick-Off Meetings zur Entwicklung neuer Transmissionselektronenmikroskope (links außen: Prof. Harald Rose, direkt davor: Prof. Max Haider, Geschäftsführer von CEOS, rechts daneben: Prof. Ute Kaiser; Bild: Carl Zeiss SMT)
Teilnehmer des Kick-Off Meetings zur Entwicklung neuer Transmissionselektronenmikroskope (links außen: Prof. Harald Rose, direkt davor: Prof. Max Haider, Geschäftsführer von CEOS, rechts daneben: Prof. Ute Kaiser; Bild: Carl Zeiss SMT)
( Archiv: Vogel Business Media )

Ulm/Oberkochen – Für das zunächst auf fünf Jahre ausgelegte Projekt zur Entwicklung der Niederspannungs–Transmissionselektronenmikroskopie stehen insgesamt 11,5 Millionen Euro zur Verfügung, wovon die Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG) 4,2 Millionen Euro Fördermittel trägt. Carl Zeiss unterstützt das Projekt mit insgesamt 3,7 Millionen Euro.

Atomar aufgelöste Bilder

Das Kooperationsprojekt mit der Bezeichnung SALVE (Sub-Angstrom Low Voltage Electron Microscopy) hat das Ziel, Transmissionselektronenmikroskope (TEM) zu entwickeln, die mit vergleichsweise niedriger Beschleunigungsspannung atomar aufgelöste Bilder von Proben ermöglichen. Momentan genutzte Mittelspannungs-TEM zerstören strahlungsempfindliche Proben, noch bevor verwertbare Bilder aufgenommen werden können. Im Rahmen des Projektes wird an vielen Stellen wissenschaftliches und technologisches Neuland betreten. „Durch dieses neue Mikroskop können unter anderem elektronenstrahlempfindliche Objekte dargestellt und molekulare Prozesse verfolgt werden, die zur Entschlüsselung von chemischen Umwandlungen beitragen. Das Wissen über diese Prozesse ist von erheblicher Bedeutung für viele Anwendungsbereiche in den Materialwissenschaften, der biomedizinischen Forschung und auch der Halbleitertechnologie“, sagt die Projektleiterin, Prof. Ute Kaiser von der Universität Ulm.

Dr. Dirk Stenkamp, Vorstandsmitglied von Carl Zeiss SMT, hebt die Bedeutung der Entwicklung für den Technologiestandort Deutschland hervor: „Deutschland hat in der Elektronenmikroskopie traditionell eine weltweite Führungsrolle. Wir sind sehr stolz darauf, dass die DFG mit ihrer Förderentscheidung diese Position weiter stärkt, die weit über die Systementwicklung hinaus viele wissenschaftliche Anwendungsbereiche befruchten wird.“

Geräte- und Anwendungsentwicklung

Für die gewünschte Auflösung werden bis jetzt nur in der Theorie beschriebene, spezielle Korrektoren benötigt. Diese sollen helfen, Abbildungsfehler zu korrigieren, um die Information aller wechselwirkenden Elektronen zu nutzen. Für den Bau der Korrektoren steht das Heidelberger Unternehmen CEOS bereit, das die Möglichkeiten der Korrektorentwicklung bereits mehrmals erfolgreich gezeigt und sich auf den Bau derartiger Systeme spezialisiert hat. Parallel zur Geräteentwicklung bei Carl Zeiss werden an der Universität Ulm die Anwendungsentwicklung betrieben und Verfahren zur Probenpräparation erforscht.

Pionier der theoretischen Beschreibung derartiger Korrektoren ist der früher an der TU Darmstadt lehrende Prof. Harald Rose. Für ihn erfüllt sich mit dem Projekt SALVE der Wunschtraum, die Beschleunigungsspannung ohne Auflösungsverlust frei nach den Anforderungen des Präparats und der wissenschaftlichen Fragestellung wählen zu können.

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