RMS Foundation
Bischmattstrasse 12
2544 Bettlach
Schweiz
Tel. +41 32 644 2000
METHODEN
Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS)
Mit der XPS-Analyse kann die chemische Zusammensetzung der obersten 5‑10 nm einer Oberfläche quantitativ bestimmt werden. Alle Elemente ausser Wasserstoff und Helium können zerstörungsfrei detektiert und ihre Oxidations- bzw. Bindungszustände ermittelt werden.
Das Verfahren basiert auf der Bestrahlung der Probe mit Röntgenstrahlen, wodurch Elektronen angeregt werden und austreten können. Ihre Anzahl und Energie liefern Informationen zur Zusammensetzung und zu den Bindungszuständen. Die Nachweisgrenze der Methode liegt, je nach Messzeit und Element, bei etwa 0.1‑0.3 at%, was rund 1‑3 ng/cm² entspricht.
Unser XPS-Gerät ist ausgerüstet mit einem grossen Probenhalter, einer monochromatischen AlKα Röntgenquelle, Argon-Ionen-Sputtering, Ladungsneutralisator, einem hemisphärischen Analysator und einem 2D-Detektor, welcher die parallele Erfassung von Elementverteilungsbildern mit einer lateralen Auflösung von bis zu 20 μm erlaubt. Dies stellt eine besondere Stärke dieses Instruments dar.
Nach welchen Normen testen wir?
Wenn immer möglich, führen wir unsere Prüfleistungen nach oder in Anlehnung an diese internationalen Normen durch:
- ISO 14606
- ISO 15472
- ISO 19318
- ISO 20903
- ASTM E1078
Welche Geräte verwenden wir?
- Kratos Axis Nova
Für welche Materialprüfungen setzen
wir diese Methode ein?
Unser XPS verwenden wir zur quantitativen Oberflächenanalyse aller Elemente (ausser H und He) und der Oxidationszustände. Anwendungsbeispiele sind:
- Qualitätssicherung: Sauberkeit von Oberflächen
- Analyse von Verfärbungen / Flecken / Verunreinigungen
- Analyse chemischer Oberflächenmodifikationen
- Analyse von Beschichtungen
- Spurenanalyse: Identifikation von Chrom-6 / Cr(VI)
- Bestimmung der Oberflächenzusammensetzung von Medizinprodukten (organische und anorganische Stoffe), wie in ISO 10993-18 und ASTM F2847 empfohlen.
Welche experimentellen Möglichkeiten gibt es?
Zusätzlich zur Standardanalyse gibt es verschiedene weitere Möglichkeiten:
- Kleine Messbereiche von Ø 15, 27, 55 oder 110 μm für die Analyse von Flecken oder kleinen Strukturen auf der Oberfläche.
- Detailspektren zur genaueren chemischen Analyse ausgewählter Elemente.
- Winkelaufgelöste Messung von gekippten Proben zur Bestimmung der Tiefenverteilung in den obersten 10 nm.
- Tiefenprofil von gesputterten Bereichen zur Bestimmung der Tiefenverteilung zwischen 10 nm und 1 μm.
- Imaging XPS Elementverteilungsbilder oder Bilder der Oxidationszustände mit einer lateralen Auflösung bis zu 20 μm.
- Kontaktieren Sie uns für weitere Möglichkeiten.
Was Sie über diese Methode wissen sollten?
Für welche Proben eignet sich die Methode?
Wir können alle vakuumbeständigen metallischen (auch magnetischen) und nichtmetallischen Festkörper sowie Pulver analysieren.
Was muss man bei den Proben beachten?
Probenvorgaben:
- Probendurchmesser max. 100 mm, Höhe max. 20 mm. Grössere Proben können zerkleinert werden
- Sauber verpackt, wir empfehlen in Aluminiumfolie
Wie viele Messpunkte sollen analysiert werden?
Wir empfehlen generell 3 Messungen, z.B. 3 Messungen auf einem Fleck und 3 daneben als Referenz. So stellen wir sicher, dass die Resultate statistisch relevant sind.
Ist die Methode akkreditiert?
Ja, als einziges Labor in der Schweiz bieten wir XPS-Analysen akkreditiert nach ISO/IEC 17025 an.
Wer ist Ihr Ansprechpartner?
Roman Heuberger
Dr. sc. ETH Zürich, Dipl. Werkstoffingenieur ETH
Leiter Materialprüfung und Beratung
+41 32 644 2022
Dr. sc. ETH Zürich, Dipl. Werkstoffingenieur ETH
Leiter Materialprüfung und Beratung
+41 32 644 2022