Wasserstoffversprödung im Eisen stellt die Materialwissenschaft vor neue Herausforderungen. In der Gegenwart von Wasserstoff haltigen Atmosphären wird die Festigkeit von hochfesten metallischen Materialien durch Wasserstoff induzierte Versprödung herabgesetzt. Die Interaktion von Wasserstoff mit Kristalldefekten wie beispielsweise Korngrenzen, Versetzungen und Ausscheidungen verursachen Wasserstoffversprödung. Diese Interaktion ist noch nicht ganz erforscht. Atomsonden Tomographie ist eine nützliche Methode um die Wasserstoffversprödung an Kristalldefekten quantitativ zu untersuchen, wenn der Wasserstoff an den Kristalldefekten erhalten bleibt. Cryogene Temperaturen verlangsamen die Diffusion und ermöglichen ein genaueres Untersuchen von Wasserstoff und Kristalldefekten. Die Lift out Methode zur Präparation von Atomsondenspitzen ist eine weit verbreitete Methode um an einer gezielten Stelle, zum Beispiel einer Korngrenze, eine Probe zu entnehmen [1]. In Kombination mit einem selbst konstruierten Gasinjektions System am Rasterelektronenmikroskop ist es möglichen einen Lift out auch bei cryogenen Temperaturen durchzuführen. Anschließend kann durch ein Proben Transfersystem die präparierte Atomsondenspitze unter kontrollierter Atmosphäre und unter cryogenen Temperaturen in die Atomsonde transportiert werden [2]. Dadurch kann das Verhalten von Wasserstoff an einer Korngrenze in Eisen untersucht werden.



Referenzen
[1] Felfer et al., A reproducible method for damage-free site-specific preparation of atom probe tips from interfaces, microscopy research and technique, 75:484-491, 2012
[2] Macauley et al., A versatile cryo-transfer system, connecting cryogenic focused ion beam sample preparation to atom probe microscopy, PLOS ONE, 2021