Testmethoden in der chemischen Analyse von Werkstoffen

Wenn es um die Untersuchung von Materialien und deren Oberflächen (zum Beispiel bei Kunststoffen, Metallen oder Gläsern) geht, dann gibt es eine Vielzahl von Analysemethoden. Als vielseitig einsetzbare und etablierte Methode wird die sogenannte XPS Analyse beschrieben. Die Abkürzung XPS steht für X-ray photoelectron spectroscopy (deutsch: Photoelektronenspektroskopie) Sie stellt eine gern genutzte Technik für die Oberflächencharakterisierung und -analyse dar. Allerdings kann die Technik auch genutzt werden, um tieferliegende Bereiche einer Probe zu analysieren. Es handelt sich bei der XPS um eine Methode zur chemischen Analyse von Materialien auf ihre Elemente und Verbindungen. Zusätzlich können mit dieser Methode die Bindungszustände der vorhandenen Elemente analysiert werden. Der große Vorteil im Vergleich zu anderen Methoden: Mit Ausnahme von Wasserstoff und Helium lassen sich praktisch alle Elemente mit dieser Technik nachweisen und quantifizieren. Somit ist die XPS hervorragend zum chemischen Screening bei unbekannten Probenzusammensetzungen geeignet. Die XPS Analyse sticht aufgrund ihrer breiten Anwendungsmöglichkeiten unter einer Vielzahl analytischer Methoden hervor. Mit der XPS Analyse können alle vakuumstabilen Materialien, wie Gläser, Kunststoffe oder Metalle analysiert werden. Die XPS wird allgemein gern genutzt, da die Auswertung vergleichsweise unkompliziert ist und so chemische Informationen zeitnah zur Verfügung stehen. Diese Vorteile führen dazu, dass die XPS in vielen Bereichen der Wissenschaft eingesetzt wird. Außerdem hat die XPS mittlerweile in eine Vielzahl von Industrien Einzug gehalten. So werden medizinische Polymere, technische Gläser oder Stahllegierungen heute oftmals mit der XPS untersucht.

Anwendung in Forschungslaboren

Aufgrund der Möglichkeit, chemische Informationen leicht und effizient zu generieren, findet die XPS Analyse eine sehr breite Anwendungsvielfalt im Bereich der standardisierten Laboruntersuchungen, wie etwa bei der Analyse beschichteter Gläser. Neben den standardisierten Untersuchungen kommt die XPS Analyse aber auch im Bereich von Forschung und Entwicklung zum Einsatz. In industriellen Forschungs- und Entwicklungsgruppen findet sich eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten für die XPS Analyse. So können z.B. neu entwickelte Beschichtungsverfahren für unterschiedlichste Materialien mit Hilfe der XPS untersucht werden.

Anwendungsfelder der XPS

Für die XPS gibt es eine Vielzahl von Anwendungen. Neben der Schichtaufklärung unbekannter Schichtaufbauten oder der Überprüfung von Oberflächenbehandlungen ist die Kontaminationsanalyse wohl eine der am meisten durchgeführten Analysen mit der XPS. So können mit der Kontaminationsanalyse Verfärbungen analysiert oder Ursachen für Enthaftungen identifiziert werden.