Bei einem hochreinem Siliziumtarget mit einer klar sichtbaren Grenzschicht sollten ortsaufgelöst Unterschiede in der Spurenelementkonzentration über die Grenzschicht hin nachgewiesen werden. Um die Möglichkeit von Rastermessungen an ELSA mit dem bestehenden Aufbau abzuschätzen zu können, wurden 25 Messungen vor, auf und hinter der Grenzschicht mit verschiedenen Blenden- und Absorbereinstellungen aufgenommen.
Abbildung 5.1: Siliziumkristall bei 300 s Meßzeit, 1.0 mm Al--Absorber und
einer Blende von 250 mal 250 
.
Die ersten drei Messungen mit einer Blende von 250 mal 250 
m und
einem Aluminiumabsorber von 1.2 mm in der Nähe der Grenzschicht
zeigten, daß nur minimale Verunreinigungen von leichten Elementen
im Bereich der Nachweisgrenze in der Probe vorliegen können
(Abbildung 5.1).
Daraufhin wurde ein Aluminiumabsorber von 0.7 mm gewählt, um eine
höhere Sensitivität bei leichten Elementen zu erzielen.
Bei den deutlich sichtbaren Linien
auf dem Streuberg, die in Abbildung 5.1 zu sehen sind, handelt es sich
offensichtlich um Reflexe, da bei Elementlinien 
--Linien
auftauchen müßten. Die Vermutung wurde bestätigt, da durch kleine
Winkelvariationen die Zählraten in den Linien deutlich niedriger wurden
bzw. ganz verschwanden.
Die nächsten sieben Messungen wurden bei einem Strahlabsorber von
0.7 mm Aluminium und einer Blende von 30 mal 30 
aufgenommen. Bei
einer Meßzeit von 200 s ist die Gesamtzählrate in den
aufgenommenen Spektren sehr gering und
es können keine Spurenelemente im ppm Bereich nachgewiesen werden. Bei der
momentanen Energie von 2.3 GeV erscheint es nicht
sinnvoll, ortsaufgelöste Scans in der Größenordnung von 30
m durchzuführen, wenn eine sehr hohe Nachweisgrenze im ppm
Bereich verlangt wird.
Die folgenden Messungen wurden bei einer Blende von 200 mal 200
und einem Strahlabsorber von 0.7 mm Aluminium bei einer
Meßzeit von 200 s aufgenommen. Bei den eindeutig zu treffenden Punkten vor
und hinter der Grenzschicht wurden drei bzw.\
zwei Spektren aufgenommen. Die wesentlich schwieriger zu treffende
Grenzschicht wurde dreimal anjustiert (G1 drei Spektren, G2 drei
Spektren und G3 vier Spektren) und dabei insgesamt zehnmal
beschossen
.
Abbildung 5.2: Siliziumkristall bei 300 s Meßzeit und 0.7 mm Aluminium und
einer Blende von 200 mal 200 
. Das Spektrum der
Grenzschicht(G3) ist durchgezogen eingezeichnet, wogegen das
Vergleichsspektrum hinter der Grenzschicht gestrichelt auf gleiche
Argonzählrate normiert eingezeichnet ist.
Die Röntgenfluoreszenzspektren wurden in den drei Gruppen zusammenaddiert und mit einem Linienauswerteprogramm auf Spurenelementkonzentrationen ausgewertet. Mit diesen Zählraten wurden mit Hilfe von SXNAX unter der Annahme eines unendlich dicken Siliziumtargets die prozentuale Zusammensetztung berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5.1 zusammengefaßt und zeigen bis auf Kupfer alle Elemente an der Grenze der Nachweiswahrscheinlichkeit. In der untersten Zeile ist der abgeschätzte Fehler angegeben, der bis auf Kupfer im Bereich von 30 bis 40 Prozent liegt.
Tabelle 5.1: Spurenelementkonzentrationen für die verschiedenen Bereiche
im Siliziumkristall in ppm angegeben.
Inwieweit es sich bei den gemessenen Verunreinigungen um echte Dotierungen in dem Siliziumkristall handelt, ist schwer zu entscheiden, da gerade minimale Konzentrationen von Eisen und Kupfer überall zu finden sind, und bei einer unsachgemäßen Handhabung leicht eine Kontamination stattgefunden haben kann. Somit läßt sich aus diesen ersten Messungen heraus nicht entscheiden, inwieweit eine Elementanreicherung in der Grenzschicht des Siliziumkristalls wirklich vorhanden ist.