Das erste SPARC Compact CL System der Schweiz

Das erste SPARC Compact CL System der Schweiz - jetzt an der Universität Lausanne im Einsatz.

Die Fakultät für Geowissenschaften und Umwelt (FGSE) ist in der Schweiz einzigartig: Sie widmet sich der Erforschung natürlicher und anthropogener Veränderungen unseres Planeten, insbesondere in alpinen Regionen und urbanen Zentren. Dabei verbindet sie verschiedene geowissenschaftliche Disziplinen, um Prozesse zu verstehen, die unsere Umwelt und Landschaften prägen.

Mit dem kürzlich installierten SPARC Compact Kathodolumineszenz-(CL)-System, integriert in ein ZEISS Gemini Rasterelektronenmikroskop, stehen insbesondere den Forschenden des Institut für Geowissenschaften neue analytische Möglichkeiten zur Verfügung. Mineralien speichern Informationen über ihren Ursprung und Entwicklung in ihrer chemischen Zusammensetzung und kristallinen Struktur. Mithilfe der CL-Analyse lassen sich diese Eigenschaften sichtbar machen und wertvolle Rückschlüsse auf die Bildungsgeschichte von Gesteinen ziehen. Die gewonnenen Daten können zudem einen wichtigen Beitrag zur Altersbestimmung von Mineralien leisten.

Wie das in der Praxis aussieht, zeigen die ersten BSE- und CL-Aufnahmen von Quarz, Zirkon und Calcit:

(BSE) von (a) Quarz, aufgenommen bei einer Beschleunigungsspannung von 20 kV und einer Stromstärke von 2 nA. (b) Kathodolumineszenzbild (CL) eines Quarzkorns, aufgenommen bei einer Beschleunigungsspannung von 20 kV und einer Stromstärke von 1 nA mit einer Verweilzeit von 140 ms. Das CL-Bild zeigt das Wachstumsmuster des Quarzkorns.

(BSE) von (c) Zirkon, aufgenommen bei einer Beschleunigungsspannung von 20 kV und einer Stromstärke von 2 nA. (d) CL-Bild eines Zirkonkorns, aufgenommen bei einer Beschleunigungsspannung von 5 kV und einer Stromstärke von 500 pA mit einer Verweilzeit von 140 ms. Das CL-Bild zeigt einen verzwillingten Zirkonkristall.

(BSE) von (e) Kalzitkörner, aufgenommen bei einer Beschleunigungsspannung von 20 kV und einer Stromstärke von 2 nA. (f) CL-Aufnahme eines Kalzitkorns, aufgenommen bei einer Beschleunigungsspannung von 8 kV und einer Stromstärke von 2 nA mit einer Verweilzeit von 400 µs und einem Bandpassfilter von 400 nm mit einer Bandbreite von 50 nm. Die CL-Aufnahme zeigt die zellartigen Mikrostrukturen von Microcodium (Zellen der Wurzelrinde).

Alle gezeigten Aufnahmen und Messdaten wurden uns von Dr. Goran Andjić zur Verfügung gestellt.

Die Aufnahmen entstanden an der Faculty of Geosciences and Environment (FGSE) der University of Lausanne. Das System ist in ein ZEISS Gemini Rasterelektronenmikroskop mit ULTIM Max EDS- und Symmetry EBSD-Detektor von Oxford Instruments integriert. Durch die Kombination des SPARC Compact CL Systems mit dem ZEISS Gemini SEM lassen sich diese Informationen mit hoher räumlicher Auflösung erfassen und direkt mit den elektronenmikroskopischen Aufnahmen verknüpfen. Dadurch entstehen neue Möglichkeiten, die Zusammensetzung und Bildung geologischer Materialien noch detaillierter zu untersuchen.

Es freut uns sehr, mit diesem Projekt die erste SPARC Compact CL Installation der Schweiz realisiert zu haben.

Möchten Sie mehr über die Möglichkeiten der Kathodolumineszenz erfahren oder planen Sie ein ähnliches Projekt? Wir beraten Sie gerne zu den passenden Lösungen und Möglichkeiten für Ihre Anwendung. 

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