Neues Rasterelektronenmikroskop zur Materialprüfung entwickelt

Weltweit einzigartig ist das neue Großkammer-Rasterelektronenmikroskop, mit dem die Werkstoffwissenschaftler der Universität Erlangen-Nürnberg künftig Bauteile auf winzigste Schäden untersuchen können. Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Universität Erlangen-Nürnberg unter der Federführung von Prof. Dr. Mathias Göken und Dr. Heinz Werner Höppel vom Lehrstuhl für Allgemeine Werkstoffeigenschaften erhielt den Zuschlag für das zwei Millionen Euro teure Gerät in einer bundesweiten Ausschreibung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG).

Mit dem neuen Rasterelektronenmikroskop können die Erlanger Forscher auch große Bauteile, zum Beispiel ganze Turbinenschaufeln, Kurbelwellen oder Zylinderköpfe, im Mikrometerbereich auf mögliche Schädigungen untersuchen, ohne sie zu zerstören. Die Probenkammer des Geräts bietet nämlich besonders viel Platz: Sie fasst etwa zwei Kubikmeter, während in "normale" Rasterelektronenmikroskope nur zehn bis 100 Millimeter große Proben passen. Eine zusätzliche Untersuchungseinheit am Gerät hilft den Wissenschaftlern, die chemischen Bestandteile der Proben genau zu identifizieren. Eine weitere Analysekomponente ermöglicht den Forschern, die Orientierungen der einzelnen Körner, aus denen kristalline Werkstoffe aufgebaut sind, zu bestimmen.

In das Erlanger Rasterelektronenmikroskop wird außerdem weltweit erstmals eine so genannte servohydraulische Prüfmaschine eingebaut. Mit dieser Maschine können die Bauteile dann auf die verschiedensten Weisen mechanisch belastet werden. So sind die Werkstoffwissenschaftler in der Lage, die Beanspruchungen, denen die Bauteile in der Praxis ausgesetzt sind, im Experiment nachzustellen, und gleichzeitig zu untersuchen, wie dabei mikroskopisch kleine Veränderungen bzw. Schäden im Material entstehen.

Bereits im letzten Jahr gab die DFG den Erlanger Wissenschaftlern die Zusage, das Gerät zu finanzieren. Inzwischen wurde der Auftrag an die Firma VISITEC aus Grevesmühlen in Mecklenburg-Vorpommern vergeben. Doch die Entwicklung und die Produktion eines solchen Großgerätes nehmen einige Zeit in Anspruch. Deshalb müssen sich die Erlanger Forscher etwas gedulden, bis die ersten wissenschaftlichen Arbeiten beginnen können: Geliefert wird voraussichtlich im Frühjahr 2006.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft finanziert insgesamt zwei der Großraum-Rasterelektronenmikroskope in Deutschland - eines an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RTWH) Aachen und eines an der Uni Erlangen-Nürnberg. Die Erlanger Wissenschaftler haben dabei den Zuschlag für das deutlich komplexere und auch teurere Gerät erhalten.

Quelle: idw / Universität Erlangen-Nürnberg