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.