High-End FE-REM-Technologie

ZEISS GeminiSEM

Höchste Probenflexibilität seiner Mikroskopklasse

Erforschen Sie das Unbekannte mit diesem Feldemissions-REM für höchste Anforderungen an Subnanometer-Imaging, Analytik und Probenflexibilität. Das System ermöglicht Analysen mit hohem Durchsatz und sorgt gleichzeitig für rasche Ergebnisse mit hervorragender Auflösung – selbst bei geringer Spannung oder hoher Sondenstromstärke.

  • Höchste Bildqualität und Flexibilität
  • Erweiterte Imaging-Modi
  • Hocheffiziente Detektion, erstklassige Analytik 
  • ZEISS Gemini Technologie
  • Große Auswahl an Detektoren für umfassende Abdeckung von Anwendungsmöglichkeiten

ZEISS GeminiSEM für die Industrie

Erleben Sie eine neue Qualität bei der Prüfung Ihrer Proben

Das System ermöglicht Analysen mit hohem Durchsatz und sorgt gleichzeitig für rasche Ergebnisse mit hervorragender Auflösung – selbst bei geringer Spannung oder hoher Sondenstromstärke. Mit dem großen Sehfeld und der weiträumigen Probenkammer können auch sehr große Proben problemlos untersucht werden.

Mit ZEISS GeminiSEM charakterisieren Sie die chemische Zusammensetzung und die Kristall­orientierung effizient mit zwei diametral gegen­überliegenden EDX-Anschlüssen und einer komplanaren EDX/EBSD-Konfiguration. Verlassen Sie sich auf die schnelle Erstellung von Elementverteilungsbildern ohne Abschattungen.

Personalisieren und automatisieren Sie Ihre Workflows: Wenn Sie Materialien bis an deren technische Grenzen testen müssen, dann stellt ZEISS Ihnen eine automatisierte In-situ-Test-Station für Hochtemperatur-Zugversuche zur Verfügung.

Anwendungsfelder auf einen Blick

  • Schadensanalyse an nichtleitenden und spröden Materialien im Elektronik-, Medizin- und Batteriesektor
  • Bruchflächenanalyse und Metallographie
  • Charakterisierung von oberflächennahen Mikrostrukturen und ganzen Bauteilelementen
  • Schnelle Erfassung von Elementzusammensetzung und Phasenverteilung
  • Bestimmung von Verunreinigungen und Einschlüssen

Erfahren Sie mehr in unseren Videos über ZEISS GeminiSEM

  • Erwärmungs- und Zugexperimente | In Situ für ZEISS FE-REMs

    Sehen Sie sich das neue Workflow-Video an und erfahren Sie, wie Sie mit In Situ Lab for ZEISS automatisierte In-Situ-Erwärmungs- und Zugexperimente durchführen können.
  • ZEISS GeminiSEM Familie: Ihre FE-REMs für ultimative Bildgebung und einfaches Analysieren

    Die ZEISS GeminiSEM Familie bietet drei neue Modelle. Drei einzigartige Designs für die Gemini-Elektronenoptiken und eine große, flexible neue Kammer decken alle Ihre Bildgebungs- und Analyseanforderungen ab.

Imaging und Materialanalyse an Lithium-Ionen-Batterien

  • Kathodenmaterialien in der Automobil­branche

    Die Leistungsfähigkeit funktionaler Materialien und fortschrittlicher Geräte wie Batterien, Solarzellen und Brennstoffzellen ist abhängig von der Mikrostruktur des verwendeten Werkstoffes. Damit diese Materialverbunde die gewünschte Leistung erbringen, muss das Zusammenspiel vieler verschiedener Materialien funktionieren.

    Im Fokus stehen dabei die Materialien Nickel, Mangan und Kobalt. Dieser Akkutyp wird Li-NMC, LNMC, NMC oder NCM genannt. Die Bezeichnungen NCM 111, 523 usw. geben das jeweilige Zusammen­setzungsverhältnis von Nickel, Cobalt und Mangan an. Das Beispiel zeigt den Querschnitt einer Lithium-Ionen-Batterie mit einer Kathode aus NCM 111. Das Auf- und Entladen von Lithium-Ionen-Batterien führt zu Veränderungen in der Mikrostruktur. Es entstehen Risse, durch die sich die Oberfläche der Feststoff-Elektrolyt-Grenzphasen-Schicht (solid electrolyte interphase – SEI) vergrößert. Dadurch verringert sich die Batterieleistung.

  • Mithilfe eines Rasterelektronenmikroskops lassen sich weitere strukturelle Unterschiede zwischen den NCM-Varianten erkennen, die auf andere Produktions­faktoren zurückzuführen sind. Im Querschnitt erkennt man, dass die Primärpartikel von 811 viel kleiner sind als die von 532 oder 111. Dieser ausgezeichnete Materialkontrast in der Subkornstruktur ist nur durch ein einzig­­artiges Funktionsmerkmal der ZEISS Raster­elektronen­mikroskope möglich: dem Energy-Selective-Backscatter-Detektor (EsB-Detektor).

    Eine bessere Zusammensetzung der Elektrolyte kann dazu führen, dass der physikalische Abnutzungsprozess der Kathodenmaterialien weniger stark ausfällt. Mit besseren chemischen Verfahren können Kathodenmaterialien mit größeren Kornpartikeln hergestellt werden.

  • Lithium-Ionen-Batteriezelle: EDX-Element­verteilungsbild

    Querschnitt einer vollständigen Lithium-Ionen-Batteriezelle: EDX-Element­verteilungsbild (O, Al, F, Si und C). Mittels energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDX) lässt sich die Elementzusammensetzung der untersuchten Objekte unter dem Mikroskop ermitteln.

    Dieses Bild belegt einen hohen Gehalt an Fluor auf der Kathodenseite, wie es bei einer gealterten Probe zu erwarten ist. Fluor ist im Elektrolyten enthalten und verbindet sich mit der SEI-Schicht, die mit der Nutzungsdauer größer wird. Der Separator erzeugt erwartungsgemäß Aluminium- und Sauerstoffsignale. Kohlenstoff wird als Leitmaterial im Bindemittel verwendet. Da das Polymer des Separators aus Kohlenwasserstoff besteht, ist Kohlenstoff überall in der Batterie nachweisbar.

  • Materialanalyse: Korngrößen-Analyse mit KI-Segmentierung

    Korngröße und Verteilung stehen in direktem Zusammenhang mit den Materialeigenschaften. Quantifizieren Sie die kristallographische Struktur Ihrer Materialien gemäß internationalen Standards. Mit drei Auswertungsverfahren können Sie Ihre Proben charakterisieren:

    • Planimetrisches Verfahren zur automatischen Rekonstruktion von Korngrenzen
    • Interceptverfahren mit einer Vielzahl von verschiedenen Messgittern zum interaktiven Erkennen und Zählen von Korngrenzen-Schnittpunkten
    • Vergleichsverfahren für manuelle Bildauswertung mit Vergleichsdiagrammen
  • Die Software ZEISS ZEN Intellesis erkennt mithilfe von maschinellen Lernalgorithmen und einem vortrainierten Modell die Fremdphase und die Korngrenzen. Ein Klick und Sie können das Instanz-Segmentierungsmodell und die zu segmentierende Klasse auswählen.

    Die Ergebnisansicht beinhaltet alle Bilder und Ergebnisse der durchgeführten Analyse. Zusätzlich werden auch die Originalbilder angezeigt. Sie können alle Ergebnisse der Analyse in einer übersichtlichen Tabellenansicht sowie in einem Balkendiagramm für die Korngrößenverteilung anzeigen lassen.

Downloads

  • ZEISS SEM Brochure A4 DE PDF

    Seiten: 19
    Dateigröße: 32 MB

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