Räumliche Elementverteilungen

An einem medizinischen Titan-Implantat wird mit Hilfe von Farben die räumliche Verteilung der Elemente Titan (grün), Natrium (blau) und Kalzium (rot) sichtbar gemacht. Im linken Teil ist der metallische Implantatkern sichtbar. Zwischen dem Knochengewebe (angezeigt durch Kalzium) und dem Implantat befindet sich eine Hydroxylapatit-Schicht (angezeigt durch Natrium), die deutlich mit Ti durchsetzt ist. Bei der Kantenlänge des Bildes von 400 μm liegt die laterale Auflösung in der Größenordnung eines Mikrometers. Durch Integration mehrerer benachbarter Bildpunkte werden für Mikrovolumina hohe Nachweiswahrscheinlichkeiten realisiert.

Das nebenstehende Bild zeigt die Sauerstoffverteilung an der Oberfläche einer Platinprobe. Die Hellig­keit eines Bildpunkts steht für die Sauerstoffkonzentration an dieser Stelle. Details von weniger als  einem Mikrometer Ausdehnung werden aufgelöst. Erkennbar ist die Anreicherung von Sauerstoff an den Korngrenzen. Konzentrationsbestimmungen erfolgen über die Integration der interessierenden Mikrovolumina und der Analyse eines Kalibrierstandards.

Die sukzessive Aufnahme von lateral aufgelösten Intensitätsverteilungen über beliebig viele Ebenen während des Sputterprozesses in die Tiefe liefert die dreidimensionale Verteilung von chemischen Elementen. Hier wird dies für Sauerstoff in Silizium gezeigt. Dabei steht z vertikal zur Oberfläche. Die Integration benachbarter Bildpunkte ermöglicht entsprechend niedrige Nachweisgrenzen.