Bild vom Todesstern

[jcs]

Bei einer Radtour ist mir zufällig ein Feld mit Kornraden (Agrostemma githago) untergekommen. Die Pollen sehen eindrucksvoll aus im REM, erinnert mich irgendwie an den Todesstern aus Star Wars.

Präpariert wurden die Pollen durch Kritisch-Punkt-Trocknung und Beschichtung mit 10nm Kohlenstoff, um ausreichend leitfähig zu sein. Substrat war ein kleiner Silizium-Chip, auf dem eine dünne Schicht Tempfix als Kleber aufgebracht war (falls jemanden Methoden zur REM-Präparation interessieren).

LG
Jürgen

[GerhardL]

Hallo Jürgen,
das sieht sehr eindrucksvoll aus.
Ein super Bild. 
LG
Gerhard

[Carsten Wieczorrek]

Und wo kann man da den Torpedo reinschießen?
Nacht.
Carsten

[Daniel Scheibenstock]

Hallo Jürgen,

Ich freu mich immer sehr wenn SEM - Bilder gezeigt werden💪 sehr beeindruckend!

Liebe Grüße,


Daniel

[Thomas Böder]

👍🤓

[jcs]

Hallo Gerhard, Carsten, Daniel, Thomas,

danke für Eure Rückmeldungen. Freut mich, wenn die Aufnahme gefällt. Für den Torpedoeinsatz finde ich das schöne Stück fast zu schade!

Jürgen

P.S.: Irgendwie hat es beim Hochladen Tonwertabrisse gegeben, muss ich mir noch anschauen.

[Daniel Scheibenstock]

Jürgen du schreibst ja:

(falls jemanden Methoden zur REM-Präparation interessieren).

Mich würde der Aufwand hinter der Präparation interessieren. Wie kann man sich die kritische Punkttrocknung vorstellen?

Ist die Beschichtung mit Kohlenstoff ebenfalls ein Sputterverfahren wie die Beschichtung mit Gold? Falls nicht, worin unterscheidet sie sich und warum wurde in diesem Fall Kohlenstoff gewählt?

Ich interessiere mich sehr für die Elektronenmikroskopie und spiele mit dem Gedanken, mich selbst näher damit zu beschäftigen. Allerdings kann ich den tatsächlichen Aufwand und die erforderliche Methodik noch kaum einschätzen. Vor Kurzem hatte ich am Tag der offenen Tür an der Fachhochschule ein sehr interessantes Gespräch mit den dort Verantwortlichen, was mein Interesse zusätzlich geweckt hat. Dennoch fehlt mir noch ein realistisches Bild davon, wie aufwendig die Probenvorbereitung und die praktische Arbeit am Elektronenmikroskop tatsächlich sind.

liebe Grüße,

Daniel

[Rene]

Sehr schon! How did you clean it?

Best, Rene.

[A. Büschlen]

Hallo Jürgen,

danke für diese schöne Arbeit! Sogar die Deckelchen auf den Keimporen sind vorhanden. Wunderschön!

Grüsse Arnold

[jcs]

Hallo Arnold, Rene,

danke für das Lob!
@Rene: Gereinigt habe ich gar nicht. Im folgenden Post beschreibe ich etwas näher meine Arbeitsweise.

Jürgen

[jcs]

Hallo Daniel,

um Deine Fragen umfassend zu beantworten, braucht es ein Buch. In Bezug auf biologische Proben gibt es das sogar:

A Practical Guide to Scanning Electron Microscopy in the Biosciences, Wanner Gerhard

Hier eine Kurzantwort zu den von Dir angesprochenen Punkten:

Für die gezeigte Aufnahme bin ich folgendermaßen vorgegangen:
(1) Sammeln der Blüten und vor Ort einlegen in Schnappdeckelglas mit 70% Alkohol
(2) Zu Hause entfernen der überstehenden Blütenblätter und einlegen in 100% Ethanol mit zweimaligem Wechsel nach jeweils 1h
(3) Einlegen der Blüten in den Kritisch-Punkt-Trockner und starten des Standardprogramms. Der Prozess läuft automatisch und dauert 1h.
(4) Abtupfen der Staubblätter auf einem Silizium-Chip (10x10mm2), der mit einer dünnen Tempfix-Schicht als Kleber beschichtet ist.
(5) Beschichten der Proben mit Gold, bzw. in diesem Fall mit Kohlenstoff. Beschichten mit Au dauert ca. 5min, beschichten mit C dauert ca. 20min, da man ein sehr gutes Vakuum braucht. Der Prozess läuft auch auf Knopfdruck ab. Zu C versus Au schreibe ich extra etwas.
(6) Einlegen der Proben im REM und Aufnahme der Bilder bei verschiedenen Vergrößerungen. Pro Probe brauche ich in so einem Fall 10-20min.

Kurz zusammengefasst: Wenn alles klappt ist das sehr einfach. Wenn irgend etwas nicht klappt, kann die Sache beliebig kompliziert werden.

Allgemein zu REMs: Es gibt da natürlich zahlreiche Varianten in allen Preisklassen. Für nichtmetallische Proben (biologische Proben, Polymere, ...) sind sogenannte Feldemissions-REMs von großem Vorteil, da sie bei niedrigen Spannungen (1-2kV) immer noch eine sehr hohe Auflösung (1-2nm) haben. Durch die niedrige Spannung werden die Proben kaum geschädigt, zusätzlich ist die Eindringtiefe der Elektronen gering und dadurch werden die Oberflächen "knackiger" abgebildet.

Nachteil: Diese REMs sind in der Anschaffung und im Betrieb deutlich teurer als die klassischen REMs mit Glühkathoden.

[jcs]

Zum Thema Gold und Kohlenstoff: Besputtern mit Gold oder anderen Metallen (z.B. Platin-Palladium) geht vielfach unkompliziert, und die entsprechenden Sputter-Coater gibt es recht günstig. Als Atmosphäre verwendet man Argon, d.h. eine entsprechende Gasflasche sollte vorhanden sein.

Gold bzw. Metalle allgemein haben leider ein paar Nachteile:
(1) Die Elektronen können die Metallschicht nicht durchdringen, d.h. man kann nicht ins Probenmaterial "hineinsehen", was für manche Verfahren ein Problem ist (z.B. Materialkontrast mit Rückstreuelektronen).
(2) Metalle bilden kleine Inseln, die bei sehr hohen Vergrößerungen sichtbar werden. Zusätzlich stehen gesputterte Metallfilme unter inneren Spannungen, wodurch sich Risse auf weichen Substraten bilden können.

Bei Kohlenstoffschichten hat man diese Probleme weniger bzw. nicht, dafür sind C-Schichten nicht so leitfähig und die Beschichter sind aufwändiger. Es gibt da verschiedene Verfahren, z.B. verwendet man Kohlefäden, die mit einem sehr starken Strompuls "angeheizt" werden, bis der Kohlenstoff wegdampft.

Hier zwei Bilder, bei denen man das "Metallproblem" sieht. Bei der sehr hohen Vergrößerung (Bildfeld war 2µm, Probe ist eine Polymeroberfläche) sieht man die Risse in der Metallschicht (in dem Fall Pt-Pd). Bei der mit C beschichteten Probe hat man dagegen ein sehr klares Bild der Oberfläche. Die 10-15nm großen Pünktchen sind vermutlich schon einzelne Molekülknäuel.

LG
Jürgen

Probe mit Pt-Pd:


Probe mit C: