Absolute Sensitivität

Die drei Kaptonspektren aus der Strahlzeit vom 8. Feburar 95 werden auf einen Strom von 30 mA und 1000 s Meßzeit normiert. Die Meßbedingungen waren bis auf die unterschiedlichen Al--Absorber gleich. Um eine möglichst hohe Zählrate bei der Bestrahlung erhalten, wurde bei einer Blende von vertikal 500 m, horizontal 1000 m gemessen.

 
Abbildung 4.4: Die minimal nachweisbaren Zählraten in der Kaptonfolie, bei verschiedener Strahlaufhärtung.

Die minimalen Zählraten wurden bei einer quadratischen Blende von 500 analog zu dem Verfahren, wie es bei der Prozentualen Sensitivität beschrieben wurde, ermittelt. Die kleinere quadratische Blende wurde deshalb gewählt, weil die Spektren bei einem sehr niedrigen effektiven ELSA--Strom aufgenommen wurden und bei einer Normierung auf 30 mA ein übermässiges Aufblasen der Untergrundspektren vermieden wurde.

Die minimalen Zählraten im vorderen Energiebereich von 1.5 keV bis zur vorderen Flanke des Streubergs, liegen bei einer Strahlaufhärtung von 0.7 mm Al--Absorber am höchsten und nehmen mit dem Grad der Aufhärtung kontinuierlich ab. Da die Streustrahlung auch mit zunehmender Aufhärtung geringer wird, scheint ein direkter Zusammenhang zwischen dem vorderen Untergrundverlauf und der Größe der Streustrahlung zu bestehen.

 
Abbildung 4.5: Nachweisgrenze der über die L--Strahlung nachgewiesenen Elemente in ng/cm berechnet aus den Spektren der Untergrundstrahlung für 115 m dicke Kaptonfolie bei verschiedenen Al--Absorber gemessen am Standardaufbau (2.3 GeV, 30 mA, verschieden Al-Absorberdicken, 1000 s Meßzeit).

Ob sich die niedrigen minimalen Zählraten auch in einer hohen Sensitivität niederschlagen, hängt entscheidend von der durch die Strahlaufhärtung beeinflußten anregenden spektralen Verteilung ab.

Bei der Berechnung der absoluten Flächenbelegungsdichten aus den minimalen Zählraten wurden die Absorptionseffekte in der 115 dicken Kaptonfolie nach der FPM vernachlässigt. In Abbildung 4.5 und 4.6 sind die Nachweisgrenzen für die jeweils über die L und K--Strahlung nachzuweisenden Elemente wiedergegeben.

Für dünne organische Proben lassen sich mit der SYXRF absolute Flächenbelegungsdichten im Bereich von 1 für anregende spektrale Verteilungen mit 0.7 mm Al--Absorber nachweisen. Entsprechend der geringeren Anregung fällt die Sensitivität für Elemente im Energiebereich vor der Streustrahlung für eine härter werdende anregende spektrale Verteilung, trotz geringeren Untergrundwerten.

Für die nachzuweisenden Elemente (Z>32), die im Energiebereich der Streustrahlung liegen, wird durch die Strahlaufhärtung die Streuung unterdrückt und damit das Peak zu Untergrundverhältnis angehoben, was zu einer leicht besseren Nachweisgrenze führt.

 
Abbildung 4.6: Nachweisgrenze der über die K--Strahlung nachgewiesenen Elemente in ng/cm berechnet aus den Spektren der Untergrundstrahlung für 115 m dicke Kaptonfolie bei verschiedenen Al--Absorber gemessen am Standardaufbau (2.3 GeV, 30 mA, verschieden Al-Absorberdicken, 1000 s Meßzeit).

Für Elemente, die über die L--Strahlung nachgeweisen werden, liegt die Nachweisgrenze um etwa eine Zehnerpotenz nach oben verschoben im Vergleich zu den über die K--Strahlung nachgewiesenen Elemente. Die Abhängigkeit von der Aufhärtung der anregenden spektralen Verteilung ist gleich zu der über die K--Strahlung nachgewiesenen Elemente.