Messmikroskopie

Messmikroskopie bezeichnet die Nutzung mikroskopischer Instrumente zur quantitativen Messung von Merkmalen in Proben. Ihr Ziel ist es, Größenordnungen wie Längen, Flächen, Volumen, Abstände, Oberflächenrauheit oder Formparameter mit nachweisbarer Genauigkeit und Messunsicherheit zu bestimmen. Methoden der Messmikroskopie kombinieren optische oder makroskopische Mikroskopie mit Kalibrierung, Bildverarbeitung und metrologischen Standards.

Zu den gängigen Instrumenten gehören konfokale und lichtmikroskopische Systeme mit Kalibrierung, optische Profilometer, metrologische Rasterelektronenmikroskope, Rasterkraftmikroskope (AFM) und interferometrische oder 3D-Profilometrie-Geräte. Digitale Bilder werden segmentiert, Merkmale extrahiert und dreidimensionale Rekonstruktionen erzeugt. Die Ergebnisse sollten dort, wo möglich, rückführbar auf SI-Einheiten sein und Messunsicherheiten dokumentiert werden.

Wichtige Aspekte sind Kalibrierung, Rückverfolgbarkeit, Genauigkeit, Auflösung sowie Einflussfaktoren wie Probenvorbereitung, Beleuchtung und Messfehler. Anwendungen finden sich in der Materialwissenschaft, Halbleitertechnik, Qualitätskontrolle, Biologie, Medizin und Geowissenschaften. Typische Größenordnungen reichen von Mikrometern bis zu einigen Nanometern, abhängig von Technik und Probe.

Vorteile der Messmikroskopie sind hohe räumliche Auflösung, direkte Messung im Präparat und die Möglichkeit der nicht-destruktiven oder schwach invasiven Bestimmung. Herausforderungen bestehen in Kalibrieraufwand, Kosten, Probenabhängigkeiten und der Notwendigkeit spezialisierter Auswertung.