Dimensionsmessungen mit dem REM

Schneide einer Rasierklinge
Das Rasterelektronenmikroskop (REM) wird auch gern zur Bestimmung von Längen im µm- und nm-Bereich eingesetzt. Insbesondere alle Arten von Schichten und Schichtaufbauten werden häufig auf diese Weise vermessen. Wichtig ist, daß genaue Messungen die Kalibrierung des Gerätes mit einem Längenstandard erfordern, ganz entsprechend der Vorgehensweise am Lichtmikroskop.

* Das Bildbeispiel rechts zeigt eine normale, noch nicht verwendete Rasierklinge, an der der Schneidenradius zu bestimmen war. Der Schneidenradius entspricht der Hälfte der gemessenen Strecken im Bild.

     
  Die Bildanalyse an REM-Bildern
 
Rasterelektronenmikroskopische Bilder lassen sich auch bildanalytisch bearbeiten. Als Bildanalyse bezeichnet man jede Art der quantitativen Auswertung von Bildern. Die Bildinformation wird dabei auf mehr oder weniger viele Maßzahlen reduziert, um auf diese Weise den Vergleich zwischen verschiedenen Bildern zu objektivieren. Heute geschieht dies mit Rechenprogrammen (einschließlich einer geeigneten Hardware), die zunächst die Bilder digitalisieren, bearbeiten, Objekte in den Bildern detektieren und schließlich für die detektierten Bereiche bzw Objekte die interessierenden Maßzahlen ermitteln. Diese Prozesse lassen sich mehr oder weniger weitgehend mit Hilfe von Makrobefehlen automatisieren, wenn viele Bilder rationell bearbeitet werden sollen.


Im Beispiel rechts war die Verteilung von Porenflächen einer Filterfolie zu messen. Dabei ist zunächst ein digitales Bild zu erzeugen, das die Poren möglichst gut kontrastiert zeigt. Ein Bildausschnitt zeigt die hier anhand ihres Grauwertes detektierten Poren in grün. Das binäre Bildergebnis der Detektion wird dann vermessen, ein weiterer Bildausschnitt zeigt einige der gefundenen und nummerierten Poren.



Porenanalyse

Filter Links sehen Sie eine Ausschnitt der Urliste mit den automatisch gemessenen Werten für alle Poren, und die daraus abgeleiteten statistischen Auswertungen.

Die Bildanalyse wird beispielsweise eingesetzt für:
* Die Bestimmung von Korngrößenverteilungen,
* Die Bestimmung von Kornformen,
* Porengrößenverteilungen
* Richtungsanalysen
* Bestimmung von Flächenanteilen und unzählige weitere Anwendungen.

Von der Praxis der Bildanalyse werden alle denkbaren bildgebenden Verfahren berührt. Wir arbeiten mit digitalisierten REM-Bildern. Es können jedoch auch andere Bildvorlagen von uns bearbeitet werden, sofern diese bereits digital vorliegen oder mit einem Scanner bei uns digitalisiert werden können. Die Gewinnung aussagekräftiger Ergebnisse erfordert Kenntnisse in ganz verschiedenen Gebieten: Bilderzeugung, Bildbearbeitung, Statistik usw. Diese Erfahrungen liegen bei EMTEC vor. Für die Digitalisierung der REM-Bildinformation setzen wir das ORION-System ein. Für die Bildanalyse selbst setzen wir das Programm "NIH-Image" ein, das am "National Instituts of Health / USA" speziell für die wissenschaftliche Bildverarbeitung am MAC entwickelt und später nach Windows portiert wurde. Ein mit uns kooperierendes Labor setzt die Software der Firma SIS für bildanalytische Fragestellungen ein. Die Darstellung der Ergebnisse erfolgt teilweise mit den Möglichkeiten der Bildanalysesoftware, teilweise auch mit den Mitteln von Microsoft Excel z.B.

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