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tem/protokoll/protokoll.tex

@@ -107,8 +107,8 @@ Objekt an anderen Molekülen gestreut werden und das Objekt an sich nicht Kontam
 verhindern, dass zum Beispiel durch Eingabe
 des Objekts Schmutzmoleküle in das Mikroskop gelangen, wird das Objekt in eine Vakuumschleuse
 eingeführt, die vor Eintritt in das Mikroskop ein Vakuum um das Objekt herum herstellt.
-Außerdem wird ein Kondensring im Mikroskop mit flüssigem Stickstoff gekühlt, damit eventuelle
+Außerdem wird ein Metallring als Kondensationsfalle im Mikroskop mit flüssigem Stickstoff 
-störende Moleküle, an diesem kondensieren. NOCHMAL NACHSCHAUEN!
+gekühlt, damit eventuelle störende Moleküle, an diesem kondensieren.
 
 \subsection{Streuung von Elektronen}
 \label{sec:streuung}
@@ -116,7 +116,7 @@ störende Moleküle, an diesem kondensieren. NOCHMAL NACHSCHAUEN!
 \subsubsection{Elastische Streuung}
 \label{sec:elast}
 
-Von elastische Streuung spricht man, wenn die kinetische Energie des Elektrons vor und nach dem
+Von elastischer Streuung spricht man, wenn die kinetische Energie des Elektrons vor und nach dem
 Stoß gleich bleibt. Dabei wird ein Atom durch das Coulombpotential, das sich aus Atomkern und den
 ihn umgebenden, abschirmend wirkenden Elektronen zusammensetzt.
 
@@ -127,7 +127,7 @@ Inelastische Streuung erfolgt dann, wenn die Strahlelektronen mit den Hüllenele
 Objektatome zusammenstoßen. Dabei überträgt das einfallende Elektron dem Hüllenelektron Energie,
 die dazu führt, dass das Hüllenelektron entweder auf ein höheres Energieniveau geschubst wird
 oder falls die übertragene Energie mindestens so groß wie die Bindungsenergie des Atoms ist,
-sogar zur Ionisation führen. Bei Festkörpern kann es außerdem zu Verlusten aufgrund von 
+sogar zur ionisiert wird. Bei Festkörpern kann es außerdem zu Verlusten aufgrund von 
 Phononenanregungen sowie Plasmonen kommen.\\
 
 Diese Energieverluste, die vor allem bei Ionisierungsverlusten elementspezifisch sind, werden bei
@@ -149,7 +149,7 @@ Amorph sind Materialien dann, wenn die Atome bzw. Moleküle aus denen sie besteh
 strukturierten oder periodischen Ordnung zu einander stehen, sondern zufällig zu einander
 ausgerichtet sind. Das Beugungsbild ergibt sich zu konzentrischen Kreisen, die allerdings nicht
 unbedingt einzeln erkennbar sein müssen, da sie eher verschmiert aussehen. Aus diesem Beugungsbild
-kann man den Abstand, den die Atome zu einander haben berechnen.\\
+kann man den Abstand, den die Atome zu einander haben, berechnen.\\
 
 Kristalline Strukturen beschreibt man in dem man die Elementarzellen, die die Grundstruktur des
 Kristalls darstellen, verschiebt, um somit den gesamten Kristall aus diesen aufzubauen.
@@ -161,18 +161,75 @@ mit Hilfe der Bragg-Gleichung eine Bedingung für konstruktive Interferenz aufst
 	2 \cdot d_{hkl} \sin\vartheta = n \cdot \lambda, n=1,2,3,...
 \end{equation}
 
-Dabei ist \(d_{hkl}\) der Abstand der Netzebenen:
+Dabei ist \(d_{hkl}\) der Abstand der Netzebenen im kubischen Gitter:
 
 \begin{equation}\label{eq:netz}
 	d_{hkl} = \frac{a}{\sqrt{h^2+k^2+l^2}}
 \end{equation}
 
 \begin{conditions}
-	\vartheta & Einfallswinkel der Welle\\
+	\vartheta & Einfallswinkel der Welle zur Netzebene\\
 	\lambda & Wellenlänge\\
 	a & Gitterkonstante
 \end{conditions}
 
+Das Beugungsbild von einkristallinen Folien besteht aus einem Muster aus regelmäßig angeordneten
+Punkten, das man das Laue-Diagramm nennt.\\
+
+Bei polykristallinen Proben erhält man als Beugungsmuster Debye-Scherer-Ringe, also konzentrisch
+angeordnete Kreise. Mit Hilfe des \(r_{hkl}\) Radius dieser Ringe lässt sich auf den Abstand der
+Netzebenen stellen:
+
+\begin{equation}\label{eq:scherer}
+	r_{hkl} = \frac{\lambda L}{d_{hkl}}
+\end{equation}
+
+\begin{conditions}
+	L & Beugungslänge\\
+	\lambda & Wellenlänge
+\end{conditions}
+
+\subsection{Kontrastentstehung}
+\label{sec.kontrast}
+
+Im TEM werden zwar dünne Objekte mit dem Elektronenstrahl durchleuchtet, das Bild entsteht aber,
+wie vorher schon mehrfach angedeutet, nicht durch Absorption der Elektronen, sondern durch
+Beugung und Streuung dieser an den Atomen der untersuchten Materialien.
+Dabei kann man zwischen verschiedenen Kontrastentstehungen unterscheiden. Unter dem
+\emph{Streuabsorptionskontrast} werden \emph{Dickenkontrast}, der auf der stärkeren Streuung der
+Elektronen an dickeren oder einfach stärker streuenden Stellen in der Probe basiert und
+entsprechende Stellen im Bild dunkler erscheinen lässt sowie
+\emph{Materialkontrast}, bei dem im Bild ein Helligkeitsunterschied durch verschiedene
+Kernladungszahlen herrühren, wobei eine größere Kernladungszahl dunklere Stellen im Bild bedeutet,
+zusammengefasst.
+Bei dieser Betrachtung wird von inkohärenten Streuwellen ausgegangen, ist also vor allem für
+amorphe Objekte wichtig.
+Man kann den Kontrast eines Objekts erhöhen in dem man es beispielsweise mit einer dünnen 
+Metallschicht bedampft.\\
+\emph{Beugungskontrast} geht von kohärenten Streuwellen aus, weswegen es für das Betrachten
+von kristallinen Stoffen wichtig ist. Die Intensität des gebeugten sowie des Nullstrahls hängt
+von der Orientierung des Kristallgitters zur Richtung des einfallenden Strahls ab. Wenn die 
+belichtete Folie leicht gewölbt ist, ändert sich die Orientierung des Gitters kontinuierlich.
+Dabei kann es vorkommen, dass ein Ort in der Wölbung die Bragg-Bedingung (vgl.~\ref{eq:bragg})
+erfüllt, wodurch diese Stelle in der Hellfeldabbildung (Dunkelfeldabbildung) dunkler (heller) 
+erscheint, da mehr Elektronen gebeugt werden. Man spricht in diesem Fall von Biegekonturen, da
+diese Effekte von der Biegung, also Wölbung der Folie herrühren.
+
+\begin{description}
+	\item[Hellfeldmethode] Um den Kontrast des Bildes weiter zu erhöhen, bringt man eine Kontrastblende in die hintere
+	Brennebene des Objektivs. Dadurch werden Elektronen die stärker als einen bestimmten Winkel
+	gestreut werden, von dieser absorbiert. Stellt man die Linse so ein, dass nur der Nullstrahl zur
+	Abbildung genutzt wird, spricht man von der Hellfeldmethode, da Stellen im untersuchten Material,
+	die den Elektronenstrahl stärker streuen, im Bild dunkler erscheinen.
+	\item[Dunkelfeldmethode] Die Dunkelfeldmethode ist im Grunde das Gegenteil zur Hellfeldmethode. Bei dieser Methode wird die
+	Kontrastblende so eingestellt, dass nur gestreute Elektronen zur Bildentstehung genutzt werden.
+	Dadurch erscheinen stärker streuende Stellen im Objekt heller. Der Kontrast der durch diese
+	Methode erzeugt werden kann, ist zwar um in der Regel mehr als eine Größenordnung geringer
+	als bei der Hellfeldmethode, allerdings ist es mit Hilfe dieser Methode möglich, feinere 
+	Strukturen als mit der Hellfeldmethode aufzulösen.
+\end{description}
+
+
 \section{Durchf\"uhrung und Auswertung}
 \label{sec:durchaus}
 % TODO: allgemeines zu sensitivitaet der Kamera, bedienung