Was ist der Hauptgrund dafür, dass Proben für die TEM (Transmissionselektronenmikroskopie) auf etwa 100 nm oder weniger gedünnt werden müssen?

Lösung: A. Elektronen wechselwirken stark mit Materie, durchdringen dicke Proben nicht, und Mehrfachstreuung lässt das Bild verschwimmen

Da Elektronen geladen sind, wechselwirken sie weit stärker mit Materie als Röntgenstrahlen; selbst bei einer Beschleunigungsspannung von etwa 200 kV lässt eine dicke Probe kaum Elektronen durch oder streut sie mehrfach, sodass Bilder und Spektren unscharf werden. Die Proben werden daher durch Ionendünnen oder mit einem FIB (fokussierter Ionenstrahl) zu Lamellen von etwa 100 nm oder weniger gedünnt und dann beobachtet. Die Wellenlänge von 200-kV-Elektronen beträgt etwa 0,0025 nm und ist damit weit kürzer als die etwa 0,154 nm der Cu-Kα-Strahlung; die Aussage, die Wellenlänge sei länger, ist also umgekehrt. Aufladung stört das Bild und ist nicht der Zweck des Dünnens. In der Fehleranalyse ist es ein Standardverfahren, mit dem FIB gezielt an der Fehlerstelle eine Lamelle zu präparieren und den Querschnitt im TEM zu beobachten.