FIB-REM
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FIB-REM

Rasterelektronenmikroskopie (REM) kombiniert mit fokusiertem Ionenstrahl kann Nanostrukturen räumlich abbilden. Wir entwickeln Methoden, um auch hochporöse Strukturen aus den Rohdaten zu rekonstruieren.

Rekonstruktion poröser Strukturen aus FIB-REM-Bildern

FIB-REM ist eine Serienschnitttechnik, die es ermöglicht, Materialstrukturen mit Auflösungen im Bereich <10nm räumlich abzubilden. Es ist jedoch schwierig, die feste Komponente aus dem resultierenden Stapel von REM-Bildern zu rekonstruieren, weil tieferliegende Strukturen in die aktuelle Ebene »durchscheinen«.

Unser morphologischer Segmentierungsalgorithmus löst dieses Problem. Um die Segmentierungsqualität zu bewerten, wurde eine Methode entwickelt, um realitätsnahe synthetische FIB-REM-Bilder poröser Strukturen zu simulieren.

Synthetisches REM-Bild eines Booleschen Modells
© Fraunhofer ITWM
Synthetisches REM-Bild eines Booleschen Modells
Segmentierungsergebnis
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Segmentierungsergebnis
Falsch klassifizierte Pixel
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Falsch klassifizierte Pixel (11 Prozent im Ausschnitt)

 

Referenzen

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    Reconstruction of highly porous structures from FIB-SEM using a deep neural network trained on synthetic images.
    Journal of Microscopy, 281, Nr. 1, pp. 16-27, 2021.
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    Simulating permeabilities based on 3D image data of a layered nano-porous membrane. International Journal of Solids and Structures, 184, pp. 3-13, (2020).
  • Ott, T.; Roldán, D.; Redenbach, C.; Schladitz, K.; Godehardt, M.; Höhn, S.:
    Three-dimensional structural comparison of tantalum glancing angle deposition thin films by FIB-SEM. Journal of Sensors and Sensor Systems 8 (2), pp. 305-315, (2019).
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  • Prill, T.; Schladitz, K.:
    Simulation of FIB-SEM Images for Analysis of Porous Microstructures.
    Scanning, Volume 35(3), pp. 189–195, (2013).
  • Prill, T.; Schladitz, K.; Jeulin, D.; Faessel, M.; Wieser, C.:
    Morphological Segmentation of FIB-SEM Data of Highly Porous Media.
    Journal of Microscopy, Volume 250-2, pp.77-87, (2013).