An einen Objektträger, der bei der TXRF eingesetzt wird, werden einige Anforderungen gestellt [Schw92]:
sind die Ergebnisse einer
SYXRF Messung eines solchen Glasobjektträgers zu sehen:
Tabelle: Mit SYXRF gemessene Zusammensetzung eines Glasobjektträgers
Außerdem wurden Fragmente des bereits vorgestellten reinen Siliziumwafers und
des titanbeschichteten Wafers getestet. Der Siliziumwafer stellte sich
als relativ rein in seiner Zusammensetzung heraus (Eisen und Kupfer unter
50 ppm, Zink unter 20 ppm). Es ergaben sich jedoch aufgrund seiner
Kristallstruktur Braggreflexe, die im Spektrum störten. Die Intensität und
Energie der Reflexe war winkelabhängig.
Beim beschichteten Wafer ergab sich erwartungsgemäß eine starke
Ti 
, Ti 
-Strahlung. Diese konnte zwar bei kleinen
Einfallwinkeln reduziert werden, störte aber dennoch gerade im
niederenergetische Teil des Spektrums. Zudem konnten Anteile an Eisen (etwa
0.4%) und Nickel (etwa 600 ppm) in der Titanschicht nachgewiesen
werden.
In Abbildung sind mit SYXRF aufgenommenen Spektren der getesteten
Reflektoren
zu sehen. Die Zusatzlemente im Glasobjektträger sind deutlich zu erkennen. Bei
dem Siliziumwafer treten im Spektrum, daß unter 
aufgenommen
wurde, insgesamt drei Braggreflexe ( 12.8, 19.2 und 25.6 keV) auf. In
der Messung, die unter 
aufgenommen wurde, sind zwei davon
verschwunden,
während der dritte zu einer Energie von 24.3 keV gewandert ist. Zwei der
Reflexe können auch bei dem titanbeschichteten Siliziumwafer beobachtet
werden. Bei
streifendem Einfall sind allerdings aufgrund der geringen Eindringtiefe keine
Reflexe aus dem Silizium mehr zu erwarten.
Abbildung: SYXRF Spektren verschiedener getesteter Objektträger - Zu sehen
sind hier die Fluoreszenzspektren des Glasobjektträgers und der beiden
getesteten Wafer.
Im Spektrum des Glasobjektträgers sind deutlich die Anteile an Kalzium,
Eisen und Strontium zu erkennen. Im Siliziumspektrum unter
fallen vor allem drei
Reflexe auf, von denen zumindest zwei auch im entsprechenden Spektrum des
titanbeschichteten Wafers zu sehen sind. Die Reflexe verschwinden, wenn
das Target um 
gedreht wird.
In Abbildung ist das Ergebnis einer TXRF Messung mit einem
titanbeschichteten Wafer zu sehen. Als Probe wurde hierbei in Wasser
vermischtes
und 
verwendet. Aufgetragen sind die
relativen Linienintensitäten von Kalzium und Eisen und im Vergleich dazu die
Linienintensität des Titans aus dem Reflektor gegen den Einfallswinkel auf
die Oberfläche. Man sieht deutlich, daß die Intensität der Titanlinie bei
kleinen Einfallswinkeln abnimmt. Dahingegen scheint sowohl das Kalzium, als
auch das Eisen bei einem Einfallswinkel von 5 mrad optimal angeregt zu
werden.
Abbildung: TXRF Messung mit titanbeschichtetem Wafer - Mit einem
titanbeschichteten Wafer als Objektträger wurde ein Probe mit
und im streifenden Einfall angeregt.
Ein Nachteil zumindest des titanbeschichteten Wafermaterials war, daß die
Oberfläche sich als äußerst empindlich herausstellte und der Wafer dadurch
nach Gebrauch nicht akzeptabel gereinigt werden konnte. Das Probenmaterial
griff die Titanschicht an und selbst ein vorsichtiges Säubern der Oberfläche
mit einem Zellulosetuch
führte zu Beschädigungen. Damit eigneten sich die
beschichteten Wafer nur bedingt als Objektträger für standardmäßige
Messungen.
Als Reflektormaterial für die TXRF Messungen wurden schließlich reine
Quarzobjektträger ausgewählt (Westdeutsche Quarzschmelze, Geesthacht),
die speziell zur Anwendung bei TXRF Messungen hergestellt werden [ATO95].
Es handelt sich um runde Scheiben mit einem Durchmesser von 30 mm und einer
Dicke von 3 mm. Die Oberflächenrauhigkeit liegt im Bereich <10
(laut Angabe). Das hochreine Quarz (Synsil) wurde mehrfach mit
konventioneller SYXRF untersucht und es ließen sich keine nennenswerten
Verunreinigungen feststellen.
Im SYXRF Spektrum des Quarzwafers sind lediglich Fluoreszenzlinien von Eisen
und Kupfer zu erkennen. Sofern sich diese Elemente im Quarz befinden, können
sie mit <1 ppm abgeschätzt werden. Es besteht aber die Möglichkeit,
daß es sich um eine Fluoreszenzanregung des Probenhalters oder anderer
Bestandteile des Meßaufbaus über Streustrahlung handelt. Bei anderen
hochreinen Proben wurden nämlich auch schon zu hohe Eisen- und Kupferanteile
festgestellt [Mom96b].
Abbildung: Quarzobjektträger aus Synsil - Die beiden Spektren stammen von
einem Quarzwafer, der einmal mit einem Einfallswinkel von
angeregt wurde und einmal im streifenden Einfall von etwa 
. Im
normalen XRF Spektrum sind geringe Zählraten für Eisen und Kupfer
festzustellen die einer Konzentration von <1 ppm entsprechen würden,
wenn sie aus dem Wafer selber stammen. Bei streifendem Einfall sieht man
geringe Konzentrationen an Tantal und Zink, die sich anscheinend an der
Oberfläche befinden.
Bei Messungen der Quarzobjektträger ohne Probe im streifendem Einfall waren
jedoch Spuren an Tantal und Zink festzustellen. Es scheint sich hierbei um
Elementkonzentrationen an der Oberfläche zu handeln, da die Fluoreszenzlinien
erst bei streifendem Einfall auftraten.
Wie bereits angedeutet, wurden die Objektträger mehrfach eingesetzt. Das setzt eine Reinigung zwischen den Messungen voraus.
Der erste Schritt hierbei war das Beseitigen von groben Probenresten mit einem
Zellulosetuch. Danach wurden die Objektträger für mehrere Tage abwechselnd
in ein Bad mit reinem Isopropylalkohol bzw. destilliertem Wasser gelegt. In
einem weiteren Bad in Isopropylalkohol wurden sie für 15 min
ultraschallgereinigt. Schließlich wurde jeder Objektträger noch einmal vor
dem Einsatz mit Isopropanol gespült. Alternativ zum Ultraschallbad wurden die
Objektträger zur Säuberung in einer Reinigungslösung für etwa
30 min gekocht. Es konnten jeweils keine nennenswerten Rückstande auf der
Quarzoberfläche gefunden werden. Daher wurden die Objektträger keiner
weiteren Reinigung unterzogen.
Ergänzend könnten die Objektträger
in einem verdünnten Säurebad gespült werden [Schw92].
Vor den TXRF Messungen wurde die jeweilige Probe zunächst auf den
Quarzobjektträger aufgetragen. Dabei wurden sowohl Proben in Pulverform
verwendet, als auch
Proben vor der Messung in destilliertem Wasser oder in Säure aufgelöst.
Die flüssigen Proben wurde vor den Messungen an Luft getrocknet.
Nach dem Probenauftrag bzw. dem Trocknen erfolgte die Befestigung des
Objektträger im Targethalter (siehe Abbildung
). Aufgrund der Meßgeometrie konnte es hierbei zu Probenverlust
kommen, da die Reflektoroberfläche senkrecht gestellt werden mußte. Mit
Hilfe eines Justagelasers wurde die Probe auf dem Objektträger in etwa in die
Strahlposition gebracht. Hiernach konnte bei offenem Strahl der
Einfallswinkel eingestellt werden. Dabei wurde der Strahlfleck auf dem Zn/Cd
Leuchtschirm über die Videokamera beobachtet. Sobald eine Totalreflexion zu
erkennen war, konnte die Nullposition des Goniometers festgestellt
werden. Hiernach wurden zumeist bei mehreren Winkeln im Bereich 0.5 bis
2.0 mrad Fluoreszenzmessungen vorgenommen. Dabei wurde versucht die
Fluoreszenzintensitäten zu optimieren. Teilweise war hierzu eine
nachträgliche horizontale Justage des Objektträgers notwendig, da die
Oberfläche mitunter nicht genau über dem Drehpunkt lag. So konnte bei
flachen Winkeln der Strahl zum einen auf die Vorderkante des Objektträgers
treffen und dort Streustrahlung erzeugen oder zum anderen die Oberfläche
gar nicht mehr treffen. Bei den Fluoreszenzmessungen selber war der
Strahlfleck auf dem Leuchtstofftarget nicht zu sehen, da der
hier sichtbare niederenergetische Anteil der Strahlung zumeist durch
entsprechende Aluminiumabsorber unterdrückt wurde.
Die ersten TXRF Messungen mit den Quarzwafern wurden an einer Pflanzenasche
durchgeführt. Die Asche wurde in destilliertes Wasser gegeben, mit diesem
vermischt und ein
Tropfen der Probe auf den Objektträger aufgetragen. Hierzu wurde der
Cutoff Spiegel in
den Strahl gefahren, der die Intensität des anregenden Spektrums ab etwa
13 keV unterdrückte. In Abbildung ist das Spektrum einer
Messung im streifenden Einfall auf den Objektträger bei etwa 2.5 mrad zu
sehen und im Vergleich dazu ein Spektrum des gleichen Objektträgers bei
einem Einfallswinkel von . Man sieht deutlich die Erhöhung der
Fluoreszenzlinien (Ca, K, Mn, Fe und Cu) gegenüber dem Streuberg bei
streifenden Einfall.
Abbildung: Pflanzenasche auf Quarzobjektträger -
Gemessen wurde die Probe einer Pflanzenasche, die mit Wasser vermischt auf
einen Quarzwafer aufgetragen wurde. Die Spektren wurden einmal bei
einem Einfallswinkel von aufgenommen und einmal bei streifendem
Einfall auf den Objektträger (etwa 2.5 mrad). Das anregende Spektrum
wurde mit einem Cutoff Spiegel ab etwa 13 keV unterdrückt.
Als weitere organische Proben wurde Algenmaterial untersucht. Es handelte sich
hier bei um zwei verschiedene Algenarten (Scenedesmus obliquus bzw.
Chlorella), wobei die erste Algenkultur (IAEA 392) unter normalen
Umweltbedingungen
gewachsen war und die zweite (IAEA 393) in einer Umgebung mit überhöhten
Schwermetallkonzentrationen. Die Algen stammten aus einer Studie der IAEA
[IAE96]. Die Zellgrößen der Algen sollten im Bereich einiger 
liegen.
Die Spurenelementzusammensetzungen, die mit SYXRF gemessen wurden, sind in
Tabelle aufgelistet.
Tabelle: Spurenelementanteile in den Algenproben IAEA 392 und IAEA 393 -
In der Tabelle werden die Spurenelementanteile der Algenproben gezeigt, so
wie sie sich aus SYXRF Messungen ergaben. Die angegebenen Fehler entsprechen
den Streuungen der
Werte aus jeweils drei verschiedenen Messungen. Die Anteile beziehen sich
auf das Gesamtgewicht der Probe.
Die Werte sind in ppm angegeben bis auf Ca, K und S, die in Gewichtsprozent
angegeben sind. Zur Messung wurde Probenmaterial von jeweils etwa 200 mg zu
einer Pille gepreßt (10 mm Durchmesser, etwa 2 mm dick), die mit SYXRF
gemessen wurde. Die Auswertung der
Messungen erfolgte mit SXNAX [SXN]. Hierbei wurde eine Zellulosematrix
angenommen (H: 7.0%, C: 43%, O: 50%).
Bei den TXRF Messungen der Algen erfolgte der Probenauftrag des Materials auf
zwei verschiedene Weisen. Da die Probengröße mit wenigen für
organisches Probenmaterial noch als klein zu bezeichnen war [Klo89], wurden
die Algen zunächst in Pulverform auf den Objektträger gestrichen. Die
Probenmenge war hierbei jeweils etwa 0.5 mg. Somit konnte die
Flächenbelegung für die tatsächlich durch Probenmaterial belöegte Fläche
mit etwa 1 abgeschätzt werden. Bei einem
zweiten Verfahren wurde das Material zuvor in Salpetersäure (53%)
gelöst. Hierbei wurden jeweils 30 mg Algenmaterial in 0.5 ml
Säure gegeben. Zur Messung wurde ein Tropfen
auf den Objektträger aufgetragen und an Luft getrocknet. Die Flächenbelegung
wurde hierbei mit etwa 200 abgeschätzt. In Abbildung
sind drei Spektren der schwermetallhaltigen Algen zu
sehen. Dargestellt ist das Spektrum einer SYXRF Messung bei einem
Einfallswinkel von und zwei TXRF Spektren bei Einfallswinkeln von
jeweils etwa 1 mrad. Die Fluoreszenzspektren sind über die
anregende Gesamtintensität, die mit dem Streudetektor aufgenommen wurde,
gegeneinander normiert. Die untersuchte Probenmenge war bei
den TXRF Messungen um mehr als einen Faktor 100 niedriger als bei den SYXRF
Messungen.
Die Meßdauer lag bei der SYXRF Messung bei 2000 s und bei den TXRF
Messungen jeweils bei 300 s. Aufgrund der organischen Probenmatrix ist der
Streuuntergrund auch im SYXRF Spektrum nicht sehr hoch. Das Auflösen des
Materials in Säure brachte anscheinend keine weitere Verbesserung. Allerdings
war die untersuchte Probenmenge bei dieser TXRF Messung auch geringer. Zudem
könnte ein erhöhter Untergrund gerade im niederenergetischen Teil des
Spektrums darauf hindeuten, daß der Quarzobjektträger
nicht optimal im Strahl positioniert war und es so zu Streustrahlung an der
Vorderkante kam. Der Detektor stand zwar so nah am Target, daß die
Vorderkante des Objektträgers außerhalb des Öffnungswinkels lag, aber es
könnte eventuell zu Mehrfachstreuungen am Objektträger und an der Luft
gekommen sein.
Bei den TXRF Spektren ist deutlich eine Erhöhung der
niederenergetischen Fluoreszenzlinien zu erkennen. Das liegt an der dünneren
Probenmatrix und der dadurch wegfallenden Absorption der Fluoreszenzstrahlung
in der Probe. Dahingegen verschwinden die höherenergetischen
Fluoreszenzlinien im Spektrum. Als höchste Linie ist die Pb 
-
Strahlung noch zu erkennen. Die Intensitäten der höherenergetischen
Linien nehmen bei etwas höheren Einfallswinkeln sehr schnell ab, da zum einen
die Reflexion der anregenden Strahlung wegfällt und zum anderen Strahlung in
den Probenträger eindringt und dort gestreut wird.
Anhand der Ergebnisse, die mit den TXRF Messungen an den gelösten Algen
erzielt worden sind, wurden die relativen Konzentrationen der gemessenen
Elemente bestimmt. Hierzu wurden die anregenden Spektren berechnet, die auf
einem Quarzobjektträger bei streifendem Einfall zu erwarten sind. Da der
Einfallswinkel nicht genau bestimmt werden konnte, wurde die Rechnung für
verschiedene Winkel zwischen 1 und 2 mrad durchgeführt.
Die Probendicke
wurde mit 200 angenommen, wobei 99% der Probenmatrix aus
Zellulose bestehen sollte. Mit SXNAX wurden die Elementkonzentrationen im
restlichen Teil der Matrix bestimmt. Dazu wurde der jeweilige angenommene
Einfallswinkel auf den Objektträger als Einfallswinkel auf die dünne
Zelluloseschicht betrachtet und die Wechselwirkung mit dem Quarzreflektor
vernachlässigt. In Tabelle sind die relativen
Spurenelementanteile aufgelistet. Zum Vergleich zu den mit SYXRF erzielten
Meßergebnissen wurden die Elementanteile auf ein Gesamtgewicht normiert, das
den Werten aus Tabelle entspricht.
Tabelle: Relative Spurenelementanteile in den Algenproben - Die angegebenen
Elementkonzentrationen ergaben sich bei einer TXRF Messung. Mit TXRF können
die absoluten Anteile nicht direkt bestimmt werden. Daher wurden alle
gemessenen bzw. ausgewerteten Elemente auf 100% normiert. Zum Vergleich
sind in den Klammern die Werte angegeben, die dem Gesamtgewicht der
angegebenen Elemente in der jeweiligen Probe in Tabelle
entsprechen.
Bei angenommenen Einfallswinkeln zwischen 1.0 und 1.5 mrad blieb die
berechnete Elementzusammensetzung in etwa gleich. Erst bei einem angenommenen
Einfallswinkel von 2.0 mrad waren bei der Rechnung Änderungen gerade für
die
höherenergetischen Linien zu erkennen, da deren Strahlung nicht mehr
vollständig
reflektiert wird. Absorptionseffekte spielten bei der Rechnung keine Rolle.
Über das Verhältnis der experimentellen Zählrate zur theoretisch
erwarteten bei der angesetzten Targetdicke der sichtbaren Elemente (2 ) läßt sich eine Abschätzung der tatsächlichen Targetdicke
machen. Dabei kommt man für die erste Messung (IAEA 392) auf 0.56 und bei der zweiten Messung (IAEA 392) auf 1.46 .
In Abbidung ist ein Spektrum der Probe IAEA 392 zu sehen, bei dem
mit Hilfe des Cutoff Spiegels die anregende Strahlung ab etwa 11 keV
unterdrückt wird.
Abbildung: Algenprobe IAEA 392 mit Cutoff - Zu sehen ist ein TXRF Spektrum der
Algenprobe IAEA 392. Der Einfallswinkel lag bei etwa 
. Der
hochenergetische Teil des anregenden Spektrums wurde mit Hilfe des Cutoff
Spiegels unterdrückt. Dadurch verschwindet der Streuuntergrund im
Fluoreszenzspektrum fast vollständig.
Der Streuuntergrund im Spektrum wurde hierbei weitgehend unterdrückt. Deutlich sind die Fluoreszenzlinien von S, K, Ca, Mn, Fe, Cu und Zn zu sehen. Vergleichbare Messungen wurden auch mit der Algenprobe IAEA - 393 durchgeführt. Da allerdings auch höherenergetische Linien angeregt werden sollten, wurden die meisten Messungen mit dem vollen Synchrotronspektrum aufgenommen.
Abbildung: Algenprobe IAEA 393 - Die Spektren zeigen Messungen von Algenmaterial.
Das obere Spektrum entstand bei einer SYXRF Messung des zu einer Pille
gepressten Materials bei einem Einfallswinkel von . Die
Meßdauer betrug hierbei 2000 s und die
Probendicke von 250 . Die beiden anderen Spektren wurden
in TXRF Geometrie aufgenommen. Hierbei wurden jeweils Einfallswinkel von etwa
1 mrad eingestellt. Bei den beiden mittleren Messungen wurde das
Probenmaterial in pulverisierter Form auf den Objektträger aufgetragen.
Bei der letzten Messung wurde das Probenmaterial in
Salpetersäure gelöst. Die angegebenen Probendicken bei den TXRF Messungen
sind lediglich Abschätzungen. Die Spektren sind über die einfallende
Intensität gegeneinander normiert.
Eine mögliche Anwendung der TXRF im Bereich archäometrischer
Materialuntersuchungen ist die Analyse von Pigmenten in Ölfarben. Die
Fragestellung solcher Analysen ist meist die Identifizierung und
Unterscheidung einzelner Pigmente, um so mehr über die Entstehungsgeschichte
eines Bildes zu erfahren [Weh67] [Dev96]. Dabei kommt es weniger auf die
absoluten
Stoffmengen in der Probe an, als vielmehr auf die relativen
Elementverhältnisse in den farbgebenden Substanzen.
Eine generelle Anforderung an archäometrische Untersuchungsmethoden ist die
Zerstörungsfreiheit bzw. die Zerstörungsarmut. So ist im Regelfall bei
Farbanalysen eine zerstörungsfreie Methode wie zum Beispiel SYXRF [Mom96a]
oder PIXE [Nee94] vorzuziehen. Allerdings ist eine Untersuchung im Labor
bei wertvollen Objekten, also zum Beispiel Ölgemälden, oftmals unerwünscht
oder nicht möglich. So können bei einem Transport ungleich größere
Schäden auftreten als bei einer kontrollierten minimalen Probennahme vor
Ort. Eine besonders 'sanfte' Art der Probennahme speziell für TXRF-Messungen
wurde von R. Klockenkämper et al. [Klo93][Moe95] vorgeschlagen. Hierzu
reibt man auf dem Gemälde mit einem trockenen Wattestäbchen über die zu
untersuchende Farbfläche. Im Labor streicht man dann mit dem Wattestäbchen
einmal über einen Objektträger, der mit TXRF untersucht wird. Dabei wird
eine Probenmenge von weniger als 100 ng aufgetragen [Klo93]. Die Probe,
die dem Gemälde hierbei entnommen wird, liegt im Mengenbereich von etwa
1 
. Somit kann man zumindest von einer extrem zerstörungsarmen
Untersuchungsmethode sprechen. Zu beachten ist allerdings, daß normalerweise
eine Schutzschicht ( 'Firnis') über den eigentlichen Farben liegt. Eine
Probennahme auf diese Art und Weise bietet sich also nur an, wenn diese
Schutzschicht fehlt oder zum Beispiel im Verlauf von Restaurationsarbeiten
entfernt worden ist.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden Pigmentuntersuchungen nach der oben
beschriebenen Methode durchgeführt. Zur Verwendung kamen hierbei
handelsübliche Ölfarben der Firmen H. Schmincke (Erkrath) und
Windsor & Newton (London). Nachdem die Farben direkt aus der Tube auf
Karton aufgebracht wurden, konnten sie dort etwa 3 Tage an der Luft
trocknen. Unmittelbar vor den Messungen wurden die Farben mit einem
Wattestäbchem beprobt. Bei den Farben der Firma Windsor & Newton
handelte es sich um schnelltrocknende Farben, während die der Firma
Schmincke bei der Beprobung noch nicht ganz getrocknet waren. Bei der
Probennahme wurde jedoch darauf geachtet, nur solche Stellen auf der Farbe zu
beproben, die offensichtlich bereits angetrocknet waren. Insgesamt wurden acht
verschiedene Ölfarben untersucht (siehe Tabelle ).
Die verwendeten Wattestäbchen wurden in einem Drogeriemarkt besorgt. Es handelte sich um zwei unterschiedliche Sorten (Hartmann, Heidenheim; 'Q-Tip' Elida Gibbs, Hamburg). Jeweils ein Stäbchen der beiden
Chargen wurde vorher mit konventioneller SYXRF untersucht, um Aufschluß über
mögliche Verunreinigungen während der Probennahme zu bekommen. Es stellte
sich heraus, daß die Watte beider Sorten Spuren an Titan und
Brom enthielt (siehe Abbildung ).
Abbildung: SYXRF Spektrum Wattestäbchen - Jeweils ein Wattestäbchen der beiden
zur
Probennahme verwendeten Chargen wurde mit konventioneller XRF untersucht. Es
waren vor allem Anteile an Titan und Brom in der Watte zu finden. Beim
Bestreichen des Objektträgers mit einem Wattestäbchen ohne Probe konnten
allerdings keine Kontaminationen durch die Watte festgestellt werden.
Als nächstes wurde ein Wattestäbchen ohne Pigmentprobe über einen der
Objektträger gestrichen und dieser dann im TXRF Aufbau untersucht. Die
Leermessung zeigte allerdings, daß auch nach mehrmaligem Reiben kein Titan
oder Brom auf dem Objektträger festzustellen war. Somit konnten
Verunreinigungen aus der Watte bei den Messungen vernachlässigt werden.
Abbildung: TXRF Spektren der gemessenen Farben - Zu sehen sind hier die TXRF
Spektren der acht untersuchten Farben. Der Einfallswinkel auf den
Objektträger entspricht hierbei jeweils etwa
bzw. 1.5 mrad. Die Elemente
der farbgebenden Pigmente sind jeweils hervorgehoben. Nur bei der Farbe
Phtalocyaningrün ist das gesuchte Element, nämlich Kupfer, nicht eindeutig
zu erkennen, was zum einen an der geringen Konzentration in der Farbe und
zum anderen an der Position der Cu 
-Linie direkt neben der
Ta 
-Linie liegt. Außerdem ist das Kadmium in den letzten beiden
Spektren nur schwer nachzuweisen.
Die Proben waren mit dem bloßen Auge meist nicht zu erkennen, so daß der
Probenauftrag erst auf dem bereits im Targethalter installierten Objektträger
vorgenommen wurde. Über die durch Probenmaterial beeinträchtigte Reflexion
des Justagelasers auf der Oberfläche konnte die Position der Probe bestimmt
werden bzw. sichergestellt werden, daß sich überhaupt Probenmaterial auf dem
Objektträger befand.
Bei den Messungen der Ölfarben wurde auf den Einsatz des Cutoff Spiegels
verzichtet, da möglichst viele Elemente angeregt werden sollten. In der
Tat konnten bis auf eine Farbe sämtliche Pigmente identifiziert werden.
Probleme gab es
nur bei Phtalocyaningrün. Dies lag zum einen daran, daß es sich bei dem
gesuchten Element um Kupfer handelt. Die Cu Linie liegt jedoch
direkt neben der Ta Linie, so daß es bei der festgestellten
Tantal Kontamination auf der Objektträgeroberfläche (siehe Abbildung )zu einer Überlagerung
kam. Das Kupfer konnte nicht eindeutig nachgewiesen werden. Allerdings handelt
es sich bei Phtalocyaningrün auch um einen modernen, künstlichen und
hauptsächlich
organischen Farbstoff, bei dem das Kupfer nur als ein kleiner Bestandteil
zugegeben wird
[Weh67]. Schwierigkeiten gab es ansonsten nur bei Kadmium, da hier keine
die K-Strahlung festzustellen war ( : 23.1 keV, :
26.1 keV). Die Identifizierung erfolgte über die L-Strahlung.
Um zum einen eine Abschätzung der untersuchten Probenmenge zu machen und zum
anderen bei mehreren Pigmentbestandteilen die relativen Konzentrationen zu
bestimmen, wurde auch hier eine SXNAX Auswertungf durchgeführt. Hierbei wurde
die Absorption der Fluoreszenzstrahlung in der Probenmatrix
vernachlässigt. Ausgehend von einer Probendicke von 0.1
wurden die experimentellen Intensitäten jeweils mit den
theoretischen verglichen und so die Probendicke an die experimentellen Werte angepaßt. Die auf diese Weise abgeschätzten Probendicken sind
in Tabelle aufgelistet.
Tabelle: Mit TXRF gemessene Bestandteile und Probendicken der untersuchten
Ölfarben
Bei den festgestellten Probendicken fällt auf, daß von den Proben der zweiten Firma offensichtich weniger Material auf den Probenträger aufgetragen werden konnte. Das kann, wie bereits erwähnt, daran liegen, daß es sich hierbei um moderne schnelltrocknende Farben handelte. Im ganzen liegen die untersuchten Probenmengen im Submikrogrammbereich, so daß die Zerstörungsarmut dieser Probennahmemethode gewährleistet ist.