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Description
In der laserbasierten additiven Fertigung werden aufgrund der spezifischen Prozesscharakteristika sehr hohe Abkühl- bzw. Erstarrungsgeschwindigkeiten erreicht, was mitunter zur Ausbildung von sehr feinen Gefügestrukturen führt. Bei speziellen Funktionswerkstoffen können so beispielsweise vorteilhafte Korngrößen im nm-Bereich erzielt werden. Um sowohl die Korngröße und Phasenverteilung als auch eine mögliche fertigungsbedingte Vorzugsorientierung zu untersuchen, ist die EBSD-Analyse eine zielführende Methode, stößt jedoch besonders bei Korngrößen im nm-Bereich an Auflösungsgrenzen. Bei der Standard EBSD-Analyse am materialographischen Schliff wird die laterale Auflösung hauptsächlich durch die Tiefe einer virtuellen Punktquelle in der Probe sowie den effektiven Strahldurchmesser begrenzt. Einen entscheidenden Einfluss auf den Strahldurchmesser hat etwa die Kippung der Analysefläche um 70 Grad. Der effektive Elektronenstrahl wird hierbei elliptisch verzerrt und weist in der Standard EBSD-Geometrie eine 3-fach höhere Länge als Breite auf. Um dennoch sehr feine Korngrößen zuverlässig mittels EBSD untersuchen zu können, hat sich in den letzten Jahren die Transmissions EBSD-Analyse (tEBSD) etabliert. Durch das geringere Informationsvolumen wird eine erhebliche Auflösungsverbesserung erzielt, die eine erfolgreiche Orientierungsanalyse von Nanomaterialien oder extrem deformierten Proben ermöglicht.
Voraussetzung ist hierzu bisher eine bis zur Elektronentransparenz gedünnte TEM-Lamelle und ein spezieller Probenhalter, was die Probenvorbereitung für tEBSD-Analysen zu einem limitierenden Faktor für den breiten Einsatz dieser Methode macht. Mit der Integration eines Femtosekunden Lasers in ein FIB/SEM System bieten sich hier neuartige Ansätze, elektronentransparente Fenster in kürzester Zeit auch in Volumenproben zu präparieren und die tEBSD-Analyse einer noch breiteren Anwendung zuzuführen.
Der Vortrag zeigt am Beispiel von feinstkristallinen, additiv gefertigten hartmagnetischen Materialien das Vorgehen bei der lasergestützten FIB-Präparation transparenter Fenster für die tEBSD-Analyse sowie die Vorteile dieser Methode gegenüber der Standard EBSD-Analyse am materialographischen Schliff.