Zugriffsnummer 34951
Dokumenttyp Dissertation
Peer Review unbekannt
Sprache Deutsch
Titel Effiziente hochauflösende Röntgenemissionsspektrometrie mit Synchrotronstrahlung
Autor(in); Institution
Unterumsberger, Rainer; 7.2, Kryophysik und Spektrometrie, PTB-Berlin
Quelle/Jahr (2015), V, 134 S.
Dissertationsvermerk Dissertation, Technische Universität Berlin, 2015
Persistent Identifier
Verlag Berlin:
Zusammenfassung Zerstörungsfreie Messverfahren sind ein wichtiger Bestandteil in der Materialanalytik, die einen Zusammenhang zwischen der Zusammensetzung von Materialien und deren Eigenschaften herstellt. Mit zunehmender Komplexität der verwendeten Materialien nimmt die Materialanalytik in Industrie und Forschung einen immer höheren Stellenwert ein. Eine etablierte Methode der zerstörungsfreien Analytik ist die R¨ontgenfluoreszenzanalyse (RFA), welche in der qualitativen und quantitativen Bestimmung von Elementgesamtgehalten in einer Probe seit mehreren Jahrzehnten sehr erfolgreich angewendet wird. Entwickelt wurde die Röntgenfluoreszenzanalyse in den 20er Jahren des 20. Jahrhunderts [99] von Hevesy [56] und Glocker [48]. Sie hatten die Idee, die elementspezifische Fluoreszenzstrahlung nicht mehr durch eine direkte Anregung über beschleunigte Elektronen zu erzeugen, sondern sekundär mittels Röntgenstrahlung aus einer Röntgenquelle [99]. Das zu untersuchende Material musste dafür bisher direkt auf die Anode aufgebracht werden. Die Vorteile der Anregung durch Röntgenstrahlung waren, dass die Röntgenröhre nicht bei jeder Analyse evakuiert werden musste, und dass die Probe bei der Analyse nicht mehr zum Schmelzen oder Verdampfen gebracht wurde [99]. Der Nachteil bestand darin, dass die Intensität der so erzeugten Fluoreszenzstrahlung deutlich geringer war. In den 50er Jahren wurden dann RFA-Geräte f¨ur Laboratorien entwickelt und verbreiteten sich rasch. Damit wurden u. a. Proben aus dem Bergbau oder der metallurgischen Industrie untersucht [99]. Durch immer leistungsfähigere Röntgenquellen und die Einf¨uhrung von Elektronenspeicherringen als Synchrotronstrahlungsquellen, und damit verbundenen erheblichen Brillanz- und Intensitätserhöhungen der anregenden Strahlung, konnten jedoch mit der Zeit immer geringere Stoffmengen analysiert werden. Durch die ständige Weiterentwicklung der RFA wie beispielsweise die Totalreflexions-Röntgenfluoreszenzanalyse - TRFA [10, 71] oder die Röntgenfluoreszenzanalyse unter streifendem Einfall (engl.: ” Grazing Incidence X-Ray Fluorescence“ - GIXRF) [106, 105] konnten neue Anwendungsfelder wie Kontaminationsuntersuchnungen oder die Untersuchung der Schichtart, -dicke und -abfolge erschlossen werden. Die RFA ist daher als zerstörungsfreies analytisches Messverfahren zunehmend unverzichtbar [96], da sie eine komplementäre Methode zu anderen Verfahren ist, i.d.R. keine Probenaufbereitung benötigt und für Probensysteme geeignet ist, die wie Nanoschichten nicht aufbereitet werden können.

Zitierung

Unterumsberger, R. (2015). Effiziente hochauflösende Röntgenemissionsspektrometrie mit Synchrotronstrahlung [Dissertation, Technische Universität Berlin, 2015].

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