Beispiele

Navicula perminuta vs. Hippodonta pumila

Bilder aus der Bestimmungsliteratur

Diese beiden Taxa sind schwer zu unterscheiden, obwohl sie aus zwei verschiedenen Gattungen sind.
Erst bei der REM-Untersuchung erkennt man eindeutig eine Areolen-Reihe an den Polen, die so nur bei Hippodonta vorhanden ist. 

Quelle: HOFMANN, G., WERUM, M., LANGE-BERTALOT, H. (2011): Diatomeen im Süßwasser-Benthos von Mitteleuropa. Ganter Verlag, Rugell.

Achnanthes oblongella vs. Achnanthes saxonica

Bilder aus der Bestimmungsliteratur

Diese beiden Taxa können lichtmikroskopisch kaum unterschieden werden.
Im REM seht man, dass A. saxonica im Gegensatz zu A. oblongella zweireihige Areolen besitzt.

Quellen: Wetzel C.E., Lange-Bertalot H., Ector E. 2017. Type analysis of Achnanthes oblongella Østrup and resurrection of Achnanthes saxonica Krasske (Bacillariophyta). Nova Hedwigia Beiheft. 146: 209-227. 
HOFMANN, G., WERUM, M., LANGE-BERTALOT, H. (2011): Diatomeen im Süßwasser-Benthos von Mitteleuropa. Ganter Verlag, Rugell.

Vorteile der CeB₆-Kathode

• CeB₆-Kathoden liefern bereits bei niedrigen Beschleunigungsspannungen einen sehr fein fokussierten Elektronenstrahl. 
• Bereits bei 5 kV kann ein Vergrößerungsbereich von 20 x bis ca. 30.000 x genutzt werden. 
• Niedrige Beschleunigungsspannungen bedeuten, dass nicht leitende Proben sich weniger aufladen. 
• Niedrige Beschleunigungsspannungen erlauben Dank eines sehr kleinen Reaktionsvolumens die Abbildung von dünnen Belägen auch bei hohen Vergrößerungen. 
• CeB₆-Kathoden kontaminieren die Elektronensäule nicht.
• CeB₆-Kathoden bedeuten somit signifikant weniger Wartungsaufwand.

Quelle: www.lot-qd.com/de

Hochvakuum

• In der Elektronensäule herrscht ein permanentes Hochvakuum (≤ 10-7 mbar). Dieses Hochvakuum wird durch eine Turbo-Molekularpumpe aufrechterhalten. 
• In der Probenkammer unterhalb der Apertur herrscht ein niedrigeres Vakuum: 
  • Hochvakuum < 1 Pa 
  • Standardvakuum 10 Pa (nur Phenom XL) 
  • Aufladungsreduktion 60 Pa 
• Vorteil des niedrigen Vakuums ist, dass durch Ionisation des Restgases in der Probenkammer die Aufladung nicht leitender Proben deutlich reduziert wird. 
• Durch das getrennte Vakuumsystem von Elektronensäule und Probenkammer haben höhere Drücke an der Probe keinen Einfluss auf die Lebensdauer der Elektronenquelle. 
• Aufladungsreduktion 
• Nicht leitfähige Proben neigen dazu im Vakuum der Probenkammer und durch Beschuss des Elektronenstrahls im Scanfeld ein negatives Potential aufzubauen, da die absorbierten Elektronen nicht Richtung Masse abfließen können. Das führt zum sogenannten Aufladungseffekt, der im REM-Bild als unerwünschtes weißes Aufleuchten zu erkennen ist. 
• Der „Charge-Reduction-Mode“ reduziert die Aufladungsneigung, indem der Druck in der Probenkammer gezielt auf 60 Pa erhöht wird, ohne die Bildqualität zu stark zu beeinflussen, bzw. das Vakuum an der Kathode zu stören. 
• Die im Restgas enthaltenen Wassermoleküle werden durch den Elektronenstrahl positiv ionisiert. Der Potentialausgleich an der Probenoberfläche reduziert die Aufladungsneigung signifikant. Viele nicht leitfähige Materialien können im Charge-Reduction-Mode ohne Metallisierung untersucht werden.

Quelle:  www.lot-qd.com/de

Sputtern ja oder nein?

Herr Dr. Dominic Vogt von Quantum Design hat freundlicherweise ein paar bedampfte Proben zur Verfügung gestellt, um Vergleich durchzuführen. Durch das Bedampfen werden die Proben leitfähiger. Dadurch werden die Kanten schärfer. Bei sehr starken Vergrößerungen (>30.000-fach) ist das sehr hilfreich.

Problematisch ist das aber bei sehr feinen Strukturen, wie sie Diatomeen aufweisen. Die Bedampfung kann dazu führen, dass die feinen Poren durch das Platin verstopfen und somit Informationen verloren gehen.

Da die Diatomeen meist bei 5.000 bis 10.000-facher Vergrößerung untersucht werden, ist der Nutzen des Bedampfens nicht gegeben.

Eine Untersuchung ohne Bedampfen ist zudem erheblich schneller und billiger durchzuführen.

Die Proben links sind mit Platin bedampft, die rechts sind unbehandelt.
Bei dem oberen Taxon kann man in beiden Bildern alle Strukturen gleich erkennen. Die bedampfte Probe ist etwas schärfer.
Bei dem unteren Taxon sind die Feinstrukturen der bedampften Probe teilweise „verklebt“. Siehe unten.