Elektron Mikroskop Laboratuvarları

-A +A

TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi Malzeme Enstitüsü Elektron Mikroskopları Laboratuarı 1974 yılında Taramalı Elektron Mikroskobunun (SEM) alınmasıyla kurulmuştur.  2005 yılından itibaren “Elektron Mikroskopları ve Atomik Kuvvet Mikroskopları Laboratuarları” bünyesinde 2 Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM), 2 Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), 2 de Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) bulunmaktadır.

 1974 yılında ilk olarak Cambridge S4-10 Stereoscan SEM cihazı alınmış, 1975 yılında ise Ortec 6230 EDS (Enerji Dağılım Spektrometresi) sistemi ilave edilmiştir. Laboratuar bünyesine 1976 yılında JEOL JEM 100C TEM cihazı dahil olmuştur. 1983 yılında JEOL JXA-840A SEM cihazı ile birlikte Noran/Tracor Northern TN-2000 EDS sistemi satın alınmıştır (sonradan iXRF sistemine çevrilmiştir). Daha sonra sırasıyla JEOL 6335F JSM SEM (2002), Oxford Instruments EDS-EBSD; Quesant Ambios Universal SPM (Scanning Probe Microscope) ve Quesant Ambios AFM (Atomic Force Microscope) Q-Scope (2005); JEOL 2100 JEM HRTEM (2005); JEOL 6510-LV JSM SEM (2009) ve son olarak 2012 yılı sonunda Oxford Instruments X-Max 80 Aztec EDS sistemi ile Elektron Mikroskopları ve Atomik Kuvvet Mikroskopları Laboratuarları mevcut bünyesine ulaşmıştır.

Yüksek ayrım güçlü geçirimli elektron mikroskobu HRTEM ile malzeme biliminde birçok alanda ve özellikle nanoteknoloji tanımına giren araştırmalarda incelemeler yapılmaktadır. Atomik düzeyde yüksek çözünürlükte görüntüler alınabilen bu sistem aynı zamanda yarı kantitatif EDS ünitesine ve taban girişli bir CCD kameraya sahiptir. HRTEM ile aydınlık alan, karanlık alan görüntüleri, difraksiyon paterni, nanodifraksiyon paterni ve EDS ile yarıkantitatif elementel analiz yapılabilmekte ve sonuçlar dijital olarak kaydedilebilmektedir.

Toz numunelerin ve kütle malzemelerin metalografik tekniklerle parlatılmış yüzey ve kesitlerinin veya kırık yüzeylerinin nanometre boyutuna kadar mikroyapısal ve morfolojik karakterizasyonu yapılabileceği gibi, yarı kantitatif mikroanalitik yöntemle incelenmesi ve malzeme yapısında bulunan her türlü hatanın mikro analizi, malzemenin farklı bölgelerinde elementel kimyasal analiz, çizgi analizi, faz tespiti ve haritalaması, renkli kompozisyon görüntülemesi gibi teknikler kullanılarak incelenmesi mümkündür. Ayrıca, Elektron Geri Yansıma Difraksiyonu (EBSD) tekniği kullanılarak kristalografik analizler yapılabilmektedir. EBSD ile faz analizi, oryantasyon tayini ve mikron mertebelerde alanlarda tekstür çalışmaları yapılabilmektedir. SEM-EDS tekniği ile analiz edilen malzemenin elementel bileşimini karakterize etmek için, elektron demeti tarafından bombardıman edilen numuneden yayılan X-ışınları kullanılarak yaklaşık 1µm kadar küçük yüzeyler ya da fazlar yarı-kantitatif olarak analiz edilebilir. EDS ile nokta, çizgi analizleri yanı sıra elementel haritalama mümkündür.

Atomik Kuvvet Mikroskobu elektronik, telekomünikasyon, biyomedikal, kimya, otomotiv, uzay-havacılık gibi alanları etkileyen geniş bir teknoloji aralığında, proses ve malzeme problemlerini çözmek amacıyla kullanılmaktadır. İncelenen malzemeler; ince ve kalın film kaplamaları, seramikler, alaşımlar, camlar, sentetik ve biyolojik membranlar, metaller, hard disk yüzeyleri gibi manyetik ortamlar, polimerler ve yarı iletkenleri içermektedir. AFM ile aşınma, yapışma, temizleme, çürüme, kapiler davranış, pürüzlendirme, sürtünme, kayganlaştırma, kaplama ve cilalama gibi işlemlerin malzeme üzerindeki sonuçları da incelenebilmektedir.

YAPILAN TESTLER

HRTEM ile inceleme (Atomik latis görüntüleme, EDS analizi: nokta,çizgi,haritalama; Difraksiyon paterni çekimi)

TEM ile inceleme (Genel görüntüleme (BF,DF), Difraksiyon paterni çekimi)

FEG-SEM ile inceleme (Yüksek çözünürlüklü görüntüleme, EDS analizi: nokta, çizgi, haritalama, EBSD)

LV-SEM ile inceleme (SE, BSE, LV görüntüleme)

AFM ile inceleme (temaslı, temassız, STM, MFM, EFM)

HRTEM için numune hazırlama (Metal ve seramik malzemeler için: iyonla parlatma (PIPS), kesitten numune hazırlama, toz)

TEM için numune hazırlama (Metaller için: elektrolitik parlatma, replika)

SEM için numune hazırlama (Kaplama: Platin, altın-paladyum, altın, karbon rod, karbon fiber, kırık yüzey, toz)