Multispektrale LSFM-Analyse in einer Glaskeramik-Matrix

Die Lichtschichtfluoreszenzmikroskopie (LSFM) ist eine leistungsstarke Methode zur 3D-Charakterisierung fluoreszierender werkstofflicher Proben. Wir stellen Konzepte vor, um mit Hilfe multispektraler diffraktiver Bauelemente spektrale Informationen über einzelne Probenbereiche zu erlangen und somit Zugang zur Strukturaufklärung in glasig-kristallinen Werkstoffen zu ermöglichen. Am Beispiel einer Y3Al5O12 (YAG)-Glaskeramik wird die 3D-Darstellung der in einer Glasmatrix isoliert vorliegenden Ce3+-dotierten YAG-Kristalle demonstriert. Die Ce3+ Dotierung ermöglicht bei Anregung mit kurzwelliger Laserstrahlung eine Fluoreszenz im Wellenlängenbereich zwischen ca. 500-680 nm. Da sich die Anregungswellenlängen von Ce3+ in der YAG- und der Glasphase der Glaskeramik wesentlich unterscheiden, kann durch eine geeignete Laserwellenlänge ausschließlich die YAG-Phase angeregt werden. Somit wird lichtmikroskopisch ein Kontrast zur umgebenden Glasmatrix erzeugt. Gleichzeitig können mittels angeschlossener Spektralanalyse lokal aufgelöst Informationen zum Einbau fluoreszierender Ionen im Sinne der Strukturaufklärung gewonnen werden.