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Innovative materials play essential roles in safety, clean energy, transportation, human health, and industrial productivity. To fuel continued innovation, researchers want to deepen their understanding of the physical and chemical properties of materials (morphological, structural, magnetic, thermal, and mechanical) from the macro- to nanoscale. Whether discovering new materials, solving analytical problems, improving processes, or assuring product quality, electron microscopy is capable of providing insight at all scales and modalities. The discoveries resulting from materials science research help enhance researchers’ ability to successfully correlate structural properties with functional performance. In turn, this insight helps commercial enterprises innovate products and processes to gain important time-to-market and cost advantages.
Analytical solutions, including electron microscopy and spectroscopy, from Thermo Fisher Scientific can help you address your most pressing challenges, including;
Defect analysis of a lithium ion battery cathode. Serial sectioning and imaging with Plasma FIB DualBeam followed by digital 3D reconstruction using Avizo software provides a highly detailed model of the sample.

Scanning electron microscopy (SEM) is a powerful imaging technique that uses focused beams of electrons to produce high-resolution, three-dimensional images of sample surfaces at the nanoscale. This method is essential for researchers seeking detailed topographical, compositional, and morphological insights into a wide range of materials.
The product selector is here to assist you in choosing the most suitable Scanning Electron Microscope (SEM) system and software for your research. Find out in a few minutes which SEM best suits your research application:
Access a targeted collection of application notes, case studies, videos, webinars, and white papers covering a range of applications.

Proper sample preparation is a critical step in the scientific experiment process—a step that can determine the ultimate quality and accuracy of the results. FIB-SEM instruments can be used to facilitate fully automated in situ TEM sample preparation, enabling new chemistries and technologies while advancing research in batteries, polymers, metals, and more.
Die moderne Industrie verlangt einen hohen Durchsatz bei erstklassiger Qualität. Diese Balance wird durch eine robuste Prozesskontrolle aufrechterhalten. REM- und TEM-Geräte mit spezieller Automatisierungssoftware bieten schnelle, mehrskalige Informationen für die Überwachung und Verbesserung von Prozessen.
Qualitätskontrolle und Qualitätssicherung sind in der modernen Industrie von entscheidender Bedeutung. Wir bieten eine Reihe von EM- und Spektroskopiegeräten für die mehrskalige und multimodale Analyse von Mängeln, mit denen Sie zuverlässige und fundierte Entscheidungen für die Kontrolle und Verbesserung von Prozessen treffen können.
Neuartige Materialien werden in immer kleineren Dimensionen untersucht, um ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften bestmöglich zu kontrollieren. Die Elektronenmikroskopie gibt Forschern wichtige Einblicke in eine Vielzahl von Materialeigenschaften auf der Mikro- bis Nanoebene.
Mehr denn je erfordert die moderne Fertigung zuverlässige, qualitativ hochwertige Komponenten. Mit der Rasterelektronenmikroskopie kann die Sauberkeitsanalyse von Teilen intern durchgeführt werden, sodass Sie eine breite Palette an Analysedaten erhalten und Ihren Produktionszyklus verkürzen können.

(S)TEM-Probenvorbereitung
DualBeam-Mikroskope ermöglichen die Vorbereitung hochwertiger, ultradünner Proben für die (S)TEM-Analyse. Dank fortschrittlicher Automatisierung können Anwender jeder Erfahrungsstufe für eine Vielzahl von Materialien Ergebnisse auf Expertenebene erzielen.

3D-Materialcharakterisierung
Die Entwicklung von Materialien erfordert oft eine 3D-Multiskalen-Charakterisierung. DualBeam-Geräte ermöglichen das serielle Schneiden großer Volumina und die anschließende REM-Bildgebung im Nanometerbereich, die zu hochwertigen 3D-Rekonstruktionen der Probe verarbeitet werden kann.

Prototypenentwicklung im Nanometerbereich
Mit der fortschreitenden Miniaturisierung der Technologie steigt die Nachfrage nach Geräten und Strukturen im Nanomaßstab immer weiter an. 3D-Nanoprototypenentwicklung mit DualBeam-Geräten hilft Ihnen, funktionale Prototypen im Mikro- und Nanobereich schnell zu entwerfen, zu erstellen und zu prüfen.
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3D-EDS-Tomographie
Die moderne Materialforschung ist zunehmend auf die Nanoanalyse in drei Dimensionen angewiesen. Die 3D-Charakterisierung, einschließlich Zusammensetzungsdaten für den vollständigen chemischen und strukturellen Kontext, ist mit 3D-EM und energiedispersiver Röntgenspektroskopie möglich.
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EDS-Elementanalyse
Die EDS liefert entscheidende Informationen zur Zusammensetzung, die für Beobachtungen in der Elektronenmikroskopie wichtig sind. Insbesondere unsere einzigartigen Super-X und Dual-X Detektorsysteme bieten Optionen für einen verbesserten Durchsatz und/oder eine höhere Empfindlichkeit, sodass Sie die Datenerfassung entsprechend Ihrer Forschungsschwerpunkte optimieren können.

Atomare Elementzuordnung mit EDS
Die EDS mit atomarer Auflösung liefert einen beispiellosen chemischen Kontext für die Materialanalyse, indem sie die Elementidentität einzelner Atome differenziert. In Kombination mit hochauflösender TEM ist es möglich, die genaue Organisation der Atome in einer Probe zu beobachten.
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Bildgebung mit HRSTEM und HRTEM
Die Transmissionselektronenmikroskopie ist für die Charakterisierung der Struktur von Nanopartikeln und Nanomaterialien von unschätzbarem Wert. Hochauflösende STEM und TEM ermöglichen Daten mit einer Auflösung im atomaren Bereich sowie Informationen zur chemischen Zusammensetzung.
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Bildgebung mit differenziellem Phasenkontrast
Die moderne Elektronikforschung ist auf die Analyse elektrischer und magnetischer Eigenschaften im Nanobereich angewiesen. Differenzial-Phasenkontrast-STEM (DPC-STEM) kann die Stärke und Verteilung von Magnetfeldern in einer Probe abbilden und die Struktur der magnetischen Domäne darstellen.

Bildgebung von heißen Proben
Das Studium von Materialien unter realen Bedingungen erfordert häufig ein Arbeiten bei hohen Temperaturen. Das Verhalten von Materialien beim Rekristallisieren, Schmelzen, Verformen oder Reagieren in Gegenwart von Wärme kann in situ mit Rasterelektronenmikroskopie oder DualBeam-Geräten untersucht werden.

Arbeitsablauf für die Oberflächenanalyse mit mehreren Verfahren
Um den Anforderungen an eine umfassende Charakterisierung von Oberflächen gerecht zu werden, haben wir Arbeitsabläufe mit mehreren Verfahren eingeführt, die auf der Verwendung der Thermo Scientific ESCALAB Xi+ XPS Mikrosonde oder des Thermo Scientific Nexsa Oberflächenanalysesystems basieren. Diese Geräte sind als Multiverfahrensarbeitsplätze konzipiert, um zeitnahe und effiziente umfassende Analysen zu ermöglichen.

Röntgen-Photoelektronenspektroskopie
Die Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS) ermöglicht die Oberflächenanalyse und liefert die Elementzusammensetzung sowie den chemischen und elektronischen Zustand der oberen 10 nm eines Materials. Bei der Tiefenprofilierung liefert die XPS-Analyse auch Erkenntnisse über die Zusammensetzung von Schichten.
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Umwelt-REM (EREM)
Mit Umwelt-REM können Materialien in ihrem ursprünglichen Zustand abgebildet werden. Dies ist ideal geeignet für Forscher im Hochschulbereich und der Industrie, die Proben prüfen und analysieren müssen, die nass, schmutzig, reaktiv, ausgasend oder anderweitig nicht vakuumtauglich sind.

Elektronenenergieverlustspektroskopie
Die materialwissenschaftliche Forschung profitiert von hochauflösender EELS (Electron Energy Loss Spectroscopy) für eine breite Palette analytischer Anwendungen. Dazu gehören eine Elementkartierung mit hohem Durchsatz und hohem Signal-Rausch-Verhältnis sowie die Untersuchung von Oxidationszuständen und Oberflächenphononen.

APT-Probenvorbereitung
Die Atomsondentomographie (Atom Probe Tomography, APT) ermöglicht die 3D-Kompositionsanalyse von Materialien mit atomarer Auflösung. Die Mikroskopie mit fokussiertem Ionenstrahl (Focused Ion Beam, FIB) ist eine äußerst wichtige Technologie für eine qualitativ hochwertige, ausrichtungs- und ortsspezifische Probenpräparation für die APT-Charakterisierung.

Querschnitte
Querschnitte bieten zusätzliche Einblicke, indem sie Informationen über tieferliegende Bereiche aufdecken. DualBeam-Geräte verfügen über hervorragende FIB-Säulen für hochwertige Querschnitte. Mit der Automatisierung ist eine unbeaufsichtigte Hochdurchsatzverarbeitung von Proben möglich.

In-situ-Experimente
Die direkte Echtzeitbeobachtung mikrostruktureller Veränderungen mit der Elektronenmikroskopie ist notwendig, um die Grundprinzipien dynamischer Prozesse wie Rekristallisation, Kornwachstum und Phasenumwandlung während der Erwärmung, Kühlung und Benetzung zu verstehen.

Partikelanalyse
Die Partikelanalyse spielt eine entscheidende Rolle bei der Erforschung und Qualitätskontrolle von Nanomaterialien. Die Auflösung im Nanometerbereich und die hervorragende Bildgebung der Elektronenmikroskopie können mit spezieller Software zur schnellen Charakterisierung von Pulvern und Partikeln kombiniert werden.

Kathodolumineszenz
Kathodolumineszenz (Cathodoluminescence, CL) beschreibt die Emission von Licht aus einem Material, wenn es von einem Elektronenstrahl angeregt wird. Dieses Signal, das von einem speziellen CL-Detektor erfasst wird, enthält Informationen über die Zusammensetzung der Probe, Kristalldefekte oder photonische Eigenschaften.

Mehrskalenanalyse
Neuartige Materialien müssen mit immer höherer Auflösung analysiert werden, wobei der größere Kontext der Probe erhalten bleiben muss. Die Mehrskalenanalyse ermöglicht die Korrelation verschiedener Geräte und Modalitäten zur Bildgebung wie Röntgen-Mikro-CT, DualBeam, Laser-PFIB, REM und TEM.

SIMS
Der TOF-SIMS-Detektor (Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry) für FIB-REM (Rasterelektronenmikroskopie mit fokussiertem Ionenstrahl) ermöglicht die hochauflösende analytische Charakterisierung aller Elemente im Periodensystem, selbst bei niedrigen Konzentrationen.

ColorSEM
Unter Verwendung der Live-EDS (energiedispersive Röntgenspektroskopie) mit Live-Quantifizierung verwandelt die ColorSEM Technologie die REM-Bildgebung in eine Farbtechnik. Jeder Anwender kann nun kontinuierlich Elementdaten erfassen, um umfassendere Informationen als je zuvor zu erhalten.

Automatisierter Partikel-Workflow
Der automatisierte Nanopartikel-Workflow (APW) ist ein Arbeitsablauf für die Nanopartikelanalyse unter Verwendung des Transmissionselektronenmikroskops, der eine großflächige, hochauflösende Bildgebung und Datenerfassung im Nanobereich mit der Verarbeitung im laufenden Betrieb bietet.

(S)TEM-Probenvorbereitung
DualBeam-Mikroskope ermöglichen die Vorbereitung hochwertiger, ultradünner Proben für die (S)TEM-Analyse. Dank fortschrittlicher Automatisierung können Anwender jeder Erfahrungsstufe für eine Vielzahl von Materialien Ergebnisse auf Expertenebene erzielen.

3D-Materialcharakterisierung
Die Entwicklung von Materialien erfordert oft eine 3D-Multiskalen-Charakterisierung. DualBeam-Geräte ermöglichen das serielle Schneiden großer Volumina und die anschließende REM-Bildgebung im Nanometerbereich, die zu hochwertigen 3D-Rekonstruktionen der Probe verarbeitet werden kann.

Prototypenentwicklung im Nanometerbereich
Mit der fortschreitenden Miniaturisierung der Technologie steigt die Nachfrage nach Geräten und Strukturen im Nanomaßstab immer weiter an. 3D-Nanoprototypenentwicklung mit DualBeam-Geräten hilft Ihnen, funktionale Prototypen im Mikro- und Nanobereich schnell zu entwerfen, zu erstellen und zu prüfen.
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3D-EDS-Tomographie
Die moderne Materialforschung ist zunehmend auf die Nanoanalyse in drei Dimensionen angewiesen. Die 3D-Charakterisierung, einschließlich Zusammensetzungsdaten für den vollständigen chemischen und strukturellen Kontext, ist mit 3D-EM und energiedispersiver Röntgenspektroskopie möglich.
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EDS-Elementanalyse
Die EDS liefert entscheidende Informationen zur Zusammensetzung, die für Beobachtungen in der Elektronenmikroskopie wichtig sind. Insbesondere unsere einzigartigen Super-X und Dual-X Detektorsysteme bieten Optionen für einen verbesserten Durchsatz und/oder eine höhere Empfindlichkeit, sodass Sie die Datenerfassung entsprechend Ihrer Forschungsschwerpunkte optimieren können.

Atomare Elementzuordnung mit EDS
Die EDS mit atomarer Auflösung liefert einen beispiellosen chemischen Kontext für die Materialanalyse, indem sie die Elementidentität einzelner Atome differenziert. In Kombination mit hochauflösender TEM ist es möglich, die genaue Organisation der Atome in einer Probe zu beobachten.
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Bildgebung mit HRSTEM und HRTEM
Die Transmissionselektronenmikroskopie ist für die Charakterisierung der Struktur von Nanopartikeln und Nanomaterialien von unschätzbarem Wert. Hochauflösende STEM und TEM ermöglichen Daten mit einer Auflösung im atomaren Bereich sowie Informationen zur chemischen Zusammensetzung.
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Bildgebung mit differenziellem Phasenkontrast
Die moderne Elektronikforschung ist auf die Analyse elektrischer und magnetischer Eigenschaften im Nanobereich angewiesen. Differenzial-Phasenkontrast-STEM (DPC-STEM) kann die Stärke und Verteilung von Magnetfeldern in einer Probe abbilden und die Struktur der magnetischen Domäne darstellen.

Bildgebung von heißen Proben
Das Studium von Materialien unter realen Bedingungen erfordert häufig ein Arbeiten bei hohen Temperaturen. Das Verhalten von Materialien beim Rekristallisieren, Schmelzen, Verformen oder Reagieren in Gegenwart von Wärme kann in situ mit Rasterelektronenmikroskopie oder DualBeam-Geräten untersucht werden.

Arbeitsablauf für die Oberflächenanalyse mit mehreren Verfahren
Um den Anforderungen an eine umfassende Charakterisierung von Oberflächen gerecht zu werden, haben wir Arbeitsabläufe mit mehreren Verfahren eingeführt, die auf der Verwendung der Thermo Scientific ESCALAB Xi+ XPS Mikrosonde oder des Thermo Scientific Nexsa Oberflächenanalysesystems basieren. Diese Geräte sind als Multiverfahrensarbeitsplätze konzipiert, um zeitnahe und effiziente umfassende Analysen zu ermöglichen.

Röntgen-Photoelektronenspektroskopie
Die Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS) ermöglicht die Oberflächenanalyse und liefert die Elementzusammensetzung sowie den chemischen und elektronischen Zustand der oberen 10 nm eines Materials. Bei der Tiefenprofilierung liefert die XPS-Analyse auch Erkenntnisse über die Zusammensetzung von Schichten.
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Umwelt-REM (EREM)
Mit Umwelt-REM können Materialien in ihrem ursprünglichen Zustand abgebildet werden. Dies ist ideal geeignet für Forscher im Hochschulbereich und der Industrie, die Proben prüfen und analysieren müssen, die nass, schmutzig, reaktiv, ausgasend oder anderweitig nicht vakuumtauglich sind.

Elektronenenergieverlustspektroskopie
Die materialwissenschaftliche Forschung profitiert von hochauflösender EELS (Electron Energy Loss Spectroscopy) für eine breite Palette analytischer Anwendungen. Dazu gehören eine Elementkartierung mit hohem Durchsatz und hohem Signal-Rausch-Verhältnis sowie die Untersuchung von Oxidationszuständen und Oberflächenphononen.

APT-Probenvorbereitung
Die Atomsondentomographie (Atom Probe Tomography, APT) ermöglicht die 3D-Kompositionsanalyse von Materialien mit atomarer Auflösung. Die Mikroskopie mit fokussiertem Ionenstrahl (Focused Ion Beam, FIB) ist eine äußerst wichtige Technologie für eine qualitativ hochwertige, ausrichtungs- und ortsspezifische Probenpräparation für die APT-Charakterisierung.

Querschnitte
Querschnitte bieten zusätzliche Einblicke, indem sie Informationen über tieferliegende Bereiche aufdecken. DualBeam-Geräte verfügen über hervorragende FIB-Säulen für hochwertige Querschnitte. Mit der Automatisierung ist eine unbeaufsichtigte Hochdurchsatzverarbeitung von Proben möglich.

In-situ-Experimente
Die direkte Echtzeitbeobachtung mikrostruktureller Veränderungen mit der Elektronenmikroskopie ist notwendig, um die Grundprinzipien dynamischer Prozesse wie Rekristallisation, Kornwachstum und Phasenumwandlung während der Erwärmung, Kühlung und Benetzung zu verstehen.

Partikelanalyse
Die Partikelanalyse spielt eine entscheidende Rolle bei der Erforschung und Qualitätskontrolle von Nanomaterialien. Die Auflösung im Nanometerbereich und die hervorragende Bildgebung der Elektronenmikroskopie können mit spezieller Software zur schnellen Charakterisierung von Pulvern und Partikeln kombiniert werden.

Kathodolumineszenz
Kathodolumineszenz (Cathodoluminescence, CL) beschreibt die Emission von Licht aus einem Material, wenn es von einem Elektronenstrahl angeregt wird. Dieses Signal, das von einem speziellen CL-Detektor erfasst wird, enthält Informationen über die Zusammensetzung der Probe, Kristalldefekte oder photonische Eigenschaften.

Mehrskalenanalyse
Neuartige Materialien müssen mit immer höherer Auflösung analysiert werden, wobei der größere Kontext der Probe erhalten bleiben muss. Die Mehrskalenanalyse ermöglicht die Korrelation verschiedener Geräte und Modalitäten zur Bildgebung wie Röntgen-Mikro-CT, DualBeam, Laser-PFIB, REM und TEM.

SIMS
Der TOF-SIMS-Detektor (Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry) für FIB-REM (Rasterelektronenmikroskopie mit fokussiertem Ionenstrahl) ermöglicht die hochauflösende analytische Charakterisierung aller Elemente im Periodensystem, selbst bei niedrigen Konzentrationen.

ColorSEM
Unter Verwendung der Live-EDS (energiedispersive Röntgenspektroskopie) mit Live-Quantifizierung verwandelt die ColorSEM Technologie die REM-Bildgebung in eine Farbtechnik. Jeder Anwender kann nun kontinuierlich Elementdaten erfassen, um umfassendere Informationen als je zuvor zu erhalten.

Automatisierter Partikel-Workflow
Der automatisierte Nanopartikel-Workflow (APW) ist ein Arbeitsablauf für die Nanopartikelanalyse unter Verwendung des Transmissionselektronenmikroskops, der eine großflächige, hochauflösende Bildgebung und Datenerfassung im Nanobereich mit der Verarbeitung im laufenden Betrieb bietet.

Die Entwicklung von Batterien wird durch die Multiskalen-Analyse mit Mikro-CT, REM und TEM, Raman-Spektroskopie, XPS und digitaler 3D-Visualisierung und 3D-Analyse ermöglicht. Erfahren Sie, wie dieser Ansatz die strukturellen und chemischen Informationen liefert, die für den Bau besserer Batterien benötigt werden.

Die effektive Produktion von Metallen erfordert eine präzise Kontrolle von Einschlüssen und Ausscheidungen. Unsere automatisierten Geräte können eine Vielzahl von Aufgaben ausführen, die für die Metallanalyse wichtig sind, einschließlich der Zählung von Nanopartikeln, der chemischen Analyse mittels EDS und der Vorbereitung von TEM-Proben.

Die Mikrostruktur von Polymeren bestimmt die Eigenschaften und die Leistungsfähigkeit des Materials. Die Elektronenmikroskopie ermöglicht eine umfassende Analyse der Morphologie und Zusammensetzung von Polymeren im Mikroskalenbereich für Anwendungen in der F+E und Qualitätskontrolle.

Die Geowissenschaften beruhen auf einer konsistenten und präzisen, mehrskaligen Beobachtung von Merkmalen in Gesteinsproben. Die REM-EDS ermöglicht in Kombination mit Automatisierungssoftware eine direkte, umfangreiche Analyse der Textur und Mineralzusammensetzung für die petrologische und mineralogische Forschung.

Da die Nachfrage nach Öl und Gas anhält, besteht ein ständiger Bedarf an einer effizienten und effektiven Gewinnung von Kohlenwasserstoffen. Thermo Fisher Scientific bietet eine Reihe von Mikroskopie- und Spektroskopielösungen für eine Vielzahl von Anwendungen in der Petrochemie an.

Materialien haben im Nanobereich grundsätzlich andere Eigenschaften als im Makrobereich. Um diese zu untersuchen, können S/TEM-Geräte mit energiedispersiver Röntgenspektroskopie kombiniert und so Daten mit einer Auflösung im Nanometerbereich und sogar darunter erfasst werden.

Mit der Elektronenmikroskopie können im Rahmen einer forensischen Untersuchung Mikrospuren in Beweismaterial analysiert und verglichen werden. Zu den kompatiblen Proben gehören Glas- und Farbsplitter, Werkzeugspuren, Drogen, Sprengstoffe und GSR (Schmauchspuren).

Katalysatoren sind für einen Großteil der modernen industriellen Prozesse von entscheidender Bedeutung. Ihre Effizienz hängt von der mikroskopischen Zusammensetzung und Morphologie der katalytischen Partikel ab; EM mit EDS eignet sich ideal für die Untersuchung dieser Eigenschaften.

Durchmesser, Morphologie und Dichte synthetischer Fasern sind wichtige Parameter, die die Lebensdauer und Funktionalität eines Filters bestimmen. Die Rasterelektronenmikroskopie (REM) ist die ideale Technologie für die schnelle und einfache Untersuchung dieser Merkmale.

Die Forschung an neuartigen Materialien interessiert sich zunehmend für die Struktur von niederdimensionalen Materialien. Die Rastertransmissionselektronenmikroskopie mit Sondenkorrektur und Monochromatisierung ermöglicht eine hochauflösende zweidimensionale Materialbildgebung.

Jedes Bauteil in einem modernen Fahrzeug ist auf Sicherheit, Effizienz und Leistung ausgelegt. Die detaillierte Charakterisierung von Materialien für Automobile mittels Elektronenmikroskopie und Spektroskopie liefert Informationen für wichtige Prozessentscheidungen, Produktverbesserungen und neue Materialien.
Der Produktselektor hilft Ihnen bei der Auswahl des am besten geeigneten REM-Systems (Rasterelektronenmikroskop) und der entsprechenden Software für Ihre Forschung. Finden Sie in wenigen Minuten heraus, welches REM am besten für Ihre Forschungsanwendung geeignet ist:
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