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Einleitung

Einleitung

Die Röntgenfluoreszenzanalyse mit Synchrotronstrahlung (SyXRF) bietet eine hervorragende Möglichkeit, die Elementkonzentration oder die elementare Flächenbelegung von Proben verschiedenster Zusammensetzung und unterschiedlichster Geometrie absolut zerstörungsfrei und schnell außerhalb des Vakuums an Luft zu analysieren. Hierbei wird die in den Ablenkmagneten des Elektronenbeschleunigers ELSA produzierte weiße Synchrotronstrahlung(SR), nach Aufhärtung des Spektrums durch geeignete Absorber, zur Anregung von Röntgenfluoreszenzstrahlung in einer Probe verwendet. Aus den gemessenen Fluoreszenzspektren lassen sich genaue Aussagen über die in der Probensubstanz vorhandenen Elemente machen. Die Auswertung der durchgeführten Messungen erfolgt durch die Methode der fundamentalen Parameter (FPM), da neben den Wirkungsquerschnitten zur Erzeugung und Absorption von Röntgenstrahlung die prinzipiell berechenbare anregende spektrale Verteilung der Synchrotronstrahlung (SR) bekannt ist. Diese, im Vergleich zur Kalibration der Methode über Standardproben bekannter Zusammensetzung kompliziertere Auswertung bietet wesentliche Vorteile bei der Untersuchung von Proben variierender Zusammensetzung oder Analysen im Spurenelementbereich, wo die Erstellung geeigneter Standards problematisch ist.

Beim Einsatz in der Archäometrie erweist sich die SyXRF als vollkommen zerstörungsfreie Methode zur Elementanalyse von wertvollen kulturhistorischen Objekten, an denen eine Probenentnahme oder -aufarbeitung undenkbar wäre. Aus den elementaren Flächenbelegungen oder den Elementkonzentrationen können wichtige Rückschlüsse auf auf Herstellungsverfahren, Herkunft oder Echtheit der Objekte gezogen werden.

Das Ziel dieser Arbeit ist der Aufbau einer Apparatur zur Durchführung von SyXRF-Analysen an ELSA mit besonderer Berücksichtigung der von einem realen Beschleuniger gelieferten spektralen Verteilung der SR und deren Anpassung an die zu untersuchenden Objekte im Bezug auf die Reproduzierbarkeit und die Genauigkeit der Messungen. Die Auswertung der SyXRF-Spektren nach der Methode der fundamentalen Parameter soll hierbei Elementkonzentrationen und, wenn analysierbar, auch die elementaren Flächenbelegungen der untersuchten Probe erbringen.