Ein Transmissionselektronenmikroskop (TEM) ist konzipiert für die Darstellung der Mikrostruktur mit einer Auflösung unterhalb von 1 nm. Zusätzlich bietet die TEM zahlreiche fortschrittliche Analysemethoden und Techniken, die eine vollständige Materialcharaktersierung ermöglichen.
Mittels hochauflösender Transmissionselektronenmikroskopie (HRTEM) werden die kristallographische Struktur eines Materials und die Morphologie von Körnern und Phasen abgebildet.
Techniken der Elektronenbeugung wie Feinbereichsbeugung (SAED) gestatten die lokale Bestimmung von Kristallstruktur und kristallographischer Orientierungsbeziehungen. Die höchste räumliche Auflösung mit der ein Material mittels Elektronenbeugung untersucht werden kann, bietet die Nano Beam Electron Diffraction (NBED). Der Durchmesser des analysierten Bereichs beträgt einige Nanometer und erlaubt somit die Untersuchung einzelner Nanopartikel.
Die Anwendung der korrigierten Dunkelfeldmethode (CDF) ermöglicht die Kontrastierung verschiedener Phasen aufgrund ihrer unterschiedlichen Kristallstruktur. High Angle Centered Dark Field (HACDF) erlaubt die Unterscheidung von Phasen anhand der von der Ordnungszahl abhängigen Helligkeit im Bild; Der Kontrast wird auch als Z-Kontrast bezeichnet.
In Kombination mit EDX-Detektor und Rastereinheit ist ein TEM ein leistungsfähiges Instrument, das umfassende Information über Struktur und Zusammensetzung eines Materials zugänglich macht.
Die analytischen Möglichkeiten des TEM der Arbeitsgruppe Metallische Werkstoffe am Institut für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie werden an zwei ausscheidungsgehärteten Legierungen demonstriert.