Nytt Augermikroskop för avancerad materialanalys
Augermikroskop
Vid Tribolaboratoriet på Ångström har ett nytt Auger-elektronmikroskop installerats inom WiseEST, ett samarbete mellan Uppsala universitet och Luleå tekniska universitet med stöd från WISE Research Technical Platform-programmet. Instrumentet ger forskare möjlighet att studera ytor och materialförändringar med extrem detaljrikedom.
Det nya mikroskopet kommer att användas av tribomaterialgruppen vid Institutionen för materialvetenskap för att studera hur material förändras när de utsätts för friktion, nötning och kemiska reaktioner. För gruppen innebär instrumentet betydande nya möjligheter att analysera tunna reaktionsskikt, mikrostrukturer och lokala förändringar som uppstår vid mekanisk påverkan.
– Det som särskiljer denna analys mot många andra tekniker är den extrema upplösningen. Augerelektronerna kan bara komma ifrån där elektronstrålen är fokuserad och tack vare att de har relativt låg energi kan de bara komma från de yttersta tio atomlagren i provet, säger Robin Elo, 1:e forskningsingenjör vid Institutionen för materialvetenskap, Tillämpad materialvetenskap.
Han beskriver också hur tekniken möjliggör mycket detaljerade materialkartor:
– Om man skulle göra ett tvärsnitt av ett hårstrå kan man mäta 5 000 individuella punkter över diametern. Och en avbildning på 10×10 mikrometer kan kartläggas i en miljon punkter.
Analyserar kemin i de yttersta atomlagren
Augermikroskopet använder en fokuserad elektronstråle som både avbildar ytan och genererar Augerelektroner – elektroner vars energi avslöjar vilket grundämne de kommer från. Genom att mäta denna energi kan forskare identifiera exakta element på den punkt där strålen träffar.
Den laterala upplösningen ner mot 10 nanometer innebär att allt som kan ses i elektronmikroskop också kan analyseras kemiskt. Tekniken är särskilt värdefull när förändringar är lokala och tunna, till exempel vid tribologiska processer där ytor reagerar med varandra eller med omgivningen.
Nationell satsning för tribologisk forskningsinfrastruktur
WiseEST är ett samarbete mellan Uppsala universitet och Luleå tekniska universitet där målet är att bygga upp en nationell forskningsinfrastruktur för tribologisk forskning. Satsningen möjliggörs genom stöd från WISE – Wallenberg Initiative Materials Science for Sustainability, vars RTP-program finansierar avancerade laboratoriemiljöer och instrument inom hållbar materialvetenskap.
Framöver installeras ytterligare utrustning inom WiseEST, bland annat en klimatkammare för kontrollerade testmiljöer samt system för att skapa repor i mikroskala inne i ett svepelektronmikroskop.
Peter Westman