In diesem Laborkomplex des Museums für Naturkunde Berlin werden die chemische Zusammensetzung und die Struktur von Gesteinen, Meteoriten, Mineralien und Fossilien untersucht. Die Untersuchungsobjekte stammen aus den Sammlungen, von Expeditionen und aus Laborexperimenten. In der materialbezogenen Forschung werden verschiedene bildgebende und chemisch-physikalische Verfahren eingesetzt. Der Laborkomplex vereint mehrere, sich ergänzende Großgeräte, die aus technischen und organisatorischen Gründen in einer Etage des Hauptgebäudes räumlich vereint sind. In vielen Fällen finden sich Antworten auf die Forschungsfragen erst im Mikrometer-Bereich. Neben den Arbeitsgruppen des Museums steht der Laborkomplex auch Gästen zur Verfügung: Forschenden anderer Institutionen, dem wissenschaftlichen Nachwuchs und Studierenden der umliegenden Universitäten. Darüber hinaus werden in Rahmen von Führungen Einblicke in die Forschung gewährt.
Das Museum für Naturkunde Berlin ist Partner im Forschungsnetzwerk Geo.X und kooperiert im Rahmen gemeinsamer Forschungsinfrastrukturen mit den weiteren Netzwerkpartnern. Eine Übersicht der im Netzwerk verfügbaren Laborinfrastrukturen finden Sie im Portal LaborInfrastructure@Geo.X.
Ausstattung
Rasterelektronenmikroskop JEOL JSM-6610LV mit LaB6-Kathode, Cl-Detektor und einem Bruker EBSD-System CrystAlign 400
Laborleiter: Prof. Dr. Lutz Hecht
Labormitarbeiterin: Kirsten Born
Das Rasterelektronenmikroskop (REM) wird für die die bildliche Darstellung von Strukturen im Mikrometer-Bereich und die chemische Analyse von Gesteinen, Mineralien und Fossilien eingesetzt. Die große Probenkammer fasst bis zu zehn Zentimeter große Objekte. Das REM verfügt über einen Niedrigvakuum-Modus, so dass auch nicht beschichtete oder weniger vakuumfeste Proben untersucht werden können.
Elektronenstrahlmikrosonde mit Feldemissionskathode JEOL JXA-8500F, 5 WDX Spektrometer, Bruker EDX System Quantax
Laborleiter: Prof. Dr. Lutz Hecht
Labormitarbeiter: Dr. Felix Kaufmann
Die Elektronenstrahlmikrosonde dient primär zur Untersuchung der quantitativen chemischen Zusammensetzung von Gesteinen und Mineralphasen im Zentimeter- bis Mikrometer-Bereich. Dazu werden typischerweise hochpolierte Dick- oder Dünnschliffe verwendet. Es können aber auch hochvakuumfeste Präparate von Fossilien untersucht werden. Durch die Ausstattung mit einer Feldemissionskathode kann die Mikrosonde besonders hochauflösend Strukturen abbilden und für chemische Analysen sowie die Erfassung von Elementverteilungsmustern bis in den Nanometer-Bereich eingesetzt werden. Mithilfe des EDX-Detektors können zudem in kurzer Zeit Elementverteilungskarten in Gesteinsdünnschliffen erstellt und spezielle Phasen gefunden werden.
Mikro-Röntgenfluoreszenzspektrometer
Laborleiter: Dr. Christopher Hamann
Das Mikro-Röntgenfluoreszenz (µ-XRF) Labor verfügt über zwei Spektrometer, die für Elementverteilungskarten und die quantitative Analyse der Haupt- und Spurenelemente verwendet werden. Das Bruker Tornado M4 plus kann Proben bis zu einer Größe von 16 x 20 cm analysieren und arbeitet unter Vakuum, um die Detektion von Elementen mit geringer Masse zu ermöglichen. Die kleinste Spotgröße beträgt 20 µm. Das Bruker Jetstream M6 kann große Proben mit einer maximalen Kartierungsgröße von 60 x 80 cm analysieren. Es arbeitet in der Regel unter atmosphärischen Bedingungen (keine Detektion von Elementen mit geringer Masse). Die Spotgröße ist variabel (mindestens 200 µm). Darüber hinaus verfügt das µXRF-Labor über ein tragbares Röntgenfluoreszenzspektrometer Bruker TRACER IV, das eine semiquantitative bis quantitative (bei Kalibrierung anhand eines bekannten Standards) Analyse von zentimetergroßen Objekten im Labor oder im Feld ermöglicht.
Raman Spektrometer Horiba LabRam
Laborleiter: Dr. Christopher Hamann
Labormitarbeiterin: Kirsten Born
Das Raman-Spektrometer wird dafür eingesetzt Mineralphasen, Gläser und organische Substanzen strukturell zu charakterisieren und zu identifizieren. Es ist somit für fast alle Bereiche der objektorientierten Forschung geeignet. Die Raman-Spektroskopie liefert Informationen zur molekularen oder kristallinen Struktur der Proben bis in den Mikrometer-Bereich. Mit seinen flexiblen Glasfaseroptiken können Oberflächen größerer Sammlungsobjekte absolut zerstörungsfrei untersucht werden. Das Raman-Spektrometer ist mit drei Lasern unterschiedlicher Wellenlänge (einem luftgekühlten Festkörperlaser mit einer Wellenlänge von 473 nm, einem HeNe-Laser mit einer Wellenlänge von 633 nm und einer luftgekühlten Laserdiode mit einer Wellenlänge von 785 nm), einem optischen Mikroskop von Olympus und einem motorisierten Probentisch ausgestattet.
Röntgenfluoreszenzspektrometer Bruker S8 Tiger
Laborleiter: Dr. Ralf-Thomas Schmitt
Labormitarbeiterin: Kathrin Krahn
Das Labor für Röntgensequenzspektroskopie dient der Haupt- und Spurenelementanalyse von Gesteinen und Mineralen mit Elementkonzentrationen vom Hundertstel- bis in den Millionstel-Bereich. Das Analysegerät kann in fast allen Gelände- und probenbasierten Forschungsprojekten für Analysen und auch für die Vorauswahl von Proben für hochspezifische geochemische Untersuchen (INNA-, REE- und PGE-Analytik) eingesetzt werden. Im Labor können Gesteine mit Backenbrechern und diversen Gesteinsmühlen aufbereitet werden.
Kathodolumineszenzmikroskop
Laborleiter: Prof. Dr. Lutz Hecht
Labormitarbeiterin: Kirsten Born
Der Kathodenstrahl dieses Mikroskops kann Mineralphasen zum Leuchten bringen. Dies dient vor allem zur Untersuchung von Mineralgenerationen und Zonierungen in Mineralien und Schmelzen.
Mineralogische Präparation
Laborleiter: Dr. Ansgar Greshake
Labormitarbeiterin: Karen Helm
Die mineralogische Präparation umfasst das gesamte Spektrum von Grob- und Feinsägearbeiten, polierter Anschliffe sowie ein- und beidseitig polierter Dünnschliffe. An- und Dünnschliffe können im Gießener Format oder auch als Ein-Zoll-Rundschliffe hergestellt werden. Das Labor ist ausgestattet mit verschiedenen Gesteinssägen, einer Innenlochsäge, zwei GNM-Schleifmaschinen, zwei Logitech-Poliermaschinen und einer Poliermaschine zur Vibrationspolitur.
Foto: Cambria Meteorit, in der Mitte mit sichtbarem Widmanstätten-Gefüge. Die linke Bildhälfte zeigt die Elementverteilungskarte für Eisen, Nickel, Schwefel und Phosphor, erzeugt mit dem Mikro-Röntgenfluoreszenzspektrometer. H. Knöfler.