FORTBILDUNG

Einführung in die modernen Methoden der Gefügeanalyse

  • 23.03. - 25.03.2021
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Beschreibung

Diese Weiterbildung richtet sich an alle Anwender der Gefügeanalyse in Qualitätskontrolle und Werkstoffentwicklung. Vorausgesetzt werden Grundkenntnisse der Werkstoffkunde. Alle methodischen Grundlagen der Gefügeanalyse werden erarbeitet und praxisorientiert vermittelt. Bekanntlich bestimmt das Gefüge, d.h. die Mikro- und Nanostruktur und die auftretenden Defekte, die Eigenschaften eines Werkstoffes. Daher liegt für alle Hersteller und Verarbeiter der Hauptfokus auf der Steuerung und Qualitätskontrolle der Gefügeausbildung eines Werkstoffes in immer engeren Toleranzgrenzen. Die quantitative Gefügeanalyse ist dafür als Kontrollinstrument unverzichtbar. Neben dem Routineeinsatz der Lichtmikroskopie ist eine entscheidende Entwicklung auf diesem Gebiet die Kombination der etablierten Kontraste der Rasterelektronenmikroskopie (REM) mit dem fokussierten Ionenstrahl (FIB). Diese ermöglicht eine extrem sensitive Analyse bei gleichzeitig genauer Zielpräparation.

Ihr Nutzen

Die Weiterbildung beginnt mit einer kurzen Einführung in die Grundlagen der digitalen Bildanalyse in 2D und deren sinnvollen Übertragung in 3D-Informationen. Neben den unterschiedlichen Abbildungsverfahren vom Lichtmikroskop über die Elektronenmikroskopie bis hin zur Atomsonde in 2D und 3D werden insbesondere die Verarbeitung der erhaltenen Daten von der klassischen Bildverarbeitung über die quantitative Gefügeanalyse behandelt. Abschließend werden die Möglichkeiten der Klassifizierung mittels Methoden des maschinellen Lernens vorgestellt und Best-Practice Beispiele präsentiert.
Abgerundet wird die Weiterbildung mit vielen praktischen Beispielen und Demonstrationspraktika mit interaktiven Modulen zur direkten Anwendung und Umsetzung der vorgestellten Inhalte.

Themen und Inhalte

  • "Das Gefüge weiß alles" - Grundlagen der skalenübergreifenden Gefügeanalyse in 2D und 3D
    Quantitative Gefügeanalyse; Bestimmung formabhängiger Korngrößenparameter; Beschreibung komplexer und inhomogener Gefüge; skalenübergreifende Tomographieverfahren
  • Der Klassiker – Rasterelektronenmikroskopie (REM), chemische Analyse (EDX) und Elektronenrückstreubeugung (EBSD)
    Aufbau und Funktionsweise REM; Abbildungsmethoden (SE, RE); Grundlagen und Beispiele der chemischen Analyse (EDX) sowie der  Elektronenrückstreubeugung (EBSD) im REM.
  • Das Schweizer Taschenmesser der Gefügeanalyse – Ga-FIB und Xe-PFIB sowie die damit verbundenen Möglichkeiten
    Gerätetechnik und Grundlagen der Ionenmikroskopie; Dual Beam Workstation; Ätz- und Depositionstechniken; Präparation und Abbildung von Querschnitten; Micromachining; Spezialanwendungen.
  • Demonstrationspraktikum: Dual Beam Workstation
    Abbildung mit FIB/REM, EBSD Messungen, FIB-Zielpräparation
  • Gefügeanalyse mit teuren Programmpaketen oder geht es auch anders?
    Grundlagen, Anwendungen und Beispiele; Vergleich Kommerzieller und frei verfügbarer Software zur Bildbearbeitung und Gefügeanalyse;
  • Demonstrationspraktikum: Einführung in ImageJ und Fiji
  • Was ist korrelative Mikroskopie und wie mache ich das richtig?
    Grundlagen, Anwendungen und Beispiele; Kombination und Überlagerung verschiedener Abbildungsverfahren;
  • Demonstrationspraktikum: Bildregistrierung
  • Neue und etablierte Segmentierungsverfahren – von der Schwellwertsegmentierung bis zum maschinellen Lernen
    Grundlagen, Anwendungen und Beispiele; klassische Segmentierungsverfahren, Erweiterung etablierter Verfahren, neue ComputerVision-Ansätze, Segmentierungsansätze basierend auf Maschinellem Lernen
  • Demonstrationspraktikum: Segmentierung, Schwellwertverfahren, KG-Rekonstruktion, Otsu, Weka
  • OPTIONAL: Virtuelle Institutsführung     
  • Darfs noch etwas mehr sein? 3D-(Serienschnitt)verfahren
    Grundlagen, Anwendungen und Beispiele; Schwerpunkt FIB-Serienschnitttechnik
  • Atomsondentomographie: Atomar aufgelöste chemische Analyse in 3D
    Grundlagen und Funktionsweise der Atomsondentomographie; Laserunterstützte Atomsondentomographie; Feldionenmikroskopie (FIM); Probenpräparation mittels FIB; Anwendungsbeispiele
  • Demonstrationspraktikum: 3D-Rekonstruktion
  • Das große Finale: Quantitative Gefügeanalyse
    Grundlagen, Anwendungen und Beispiele;
  • Demonstrationspraktikum: QGA mit Fiji (2D) und Mavi (3D)
  • Kein Workshop ohne Künstliche Intelligenz: Maschinelles Lernen in der Gefügeforschung
    Einführung, Beispiele und Ausblick

Zusatztag (22.03.2021; 9 - ca. 14 Uhr; gesonderte Anmeldung erforderlich):

Praktische Einführung: für Teilnehmer, die keinerlei Erfahrung am Elektronenmikroskopie und Focused Ion Beam haben, bieten wir am Vortag (22.03.2021) eine praktische Einführung am Mikroskop per Livestream an. Vermittelt wird der allgemeine Umgang und Basiswissen zur Arbeit am Elektronen-/Ionenmikroskop.

Programm Zusatztag:

  • Praktische Einführung in die Rasterelektronenmikroskopie inkl. Live-Demo
    Probenanforderungen; Abbildungsmethoden; Chemische Analyse; 
  • Praktische Einführung in die Focused Ion Beam Technik inkl. Live-Demo
    Probenanforderungen; Abbildungsmethoden; Micromachining; Abscheidung;
  • Einführung und Übersicht tomographischer Verfahren –von der Mikro- bis zur atomaren Skala
    Gerätetechnik und Grundlagen der Ionenmikroskopie; Dual Beam Workstation; Ätz- und Depositionstechniken; Präparation und Abbildung von Querschnitten; Micromachining; Spezialanwendungen.

Zusatzangebot: 

Individuelle Probenberatung und -Untersuchung: Aufgrund der Corona-Pandemie können in diesem Jahr keine Teilnehmer-Proben untersucht und bearbeitet werden. Stattdessen erhalten Sie nach der erfolgreichen Teilnahme einen Rabatt auf Forschungsdienstleistungen am Material Engineering Center Saarland im Umfang von 25 % der gezahlten Seminarkosten.

Organisatorisches:

Benötigte Softwaretools für die Teilnahme:

  • Aktueller Web-Browser (z.B: Google Chrome)
  • OpenSource-Software „ImageJ“ und „Fiji“ (Installationsanleitung erhalten die Teilnehmenden kurz vor der Fortbildung).

Veranstaltungszeiten:

Zusatztag 9-14 Uhr
1. + 2. Veranstaltungstag 9-14:30 Uhr
3. Veranstaltungstag 9-14 Uhr

Weitere Fortbildungen im Themenbereich

 

Ansprechpartner

Dr.-Ing. Dominik Britz

Material Engineering Center Saarland - MECS


Prof. Dr.-Ing. Frank Mücklich

Universität des Saarlandes


Dr.-Ing. Jenifer Barrirero

Universität des Saarlandes


Dipl.-Ing. Michael Engstler

Universität des Saarlandes


Dr.-Ing. Michael Maisl

Fraunhofer-Institut für zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP


Dr.-Ing. Michael Marx

Universität des Saarlandes


Dr.-Ing. Christoph Pauly

Universität des Saarlandes


Dr.-Ing. Flavio Soldera

Universität des Saarlandes


Dr. Tom Wirtz

Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)


Fragen und Kontakt

Gerne beantworten wir Ihre Fragen zur Fortbildung auch persönlich. Rufen Sie uns einfach an oder senden Sie uns eine E-Mail.

Tel.: +49-(0)69-75306 757
Fax: +49-(0)69-75306 733
E-Mail: fortbildung@dgm.de