Spektrometrischer Nachweis von ultraleichten Elementen

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Die Vorrichtung zur Justage des Spektrometers befindet sich vollständig außerhalb des Vakuumrezipienten. Damit wird eine hervorragende Langzeitstabilität der Messungen erreicht. Die RZP-Anordnung wird in eine spezielle austauschbare Halterung montiert und kann mit minimalem Aufwand mithilfe eines Bajonettsystems gewechselt werden. Für die erste Version des WDX wurde ein Messbereich von 54 eV bis 1116 eV gewählt. Der ausgewählte Energiebereich gliedert sich in 17 Unterbereiche. Deren Energien und die entsprechenden chemischen Elemente sind nachstehend aufgeführt. Der sagittale Öffnungswinkel der RZP liegt zwischen 15 mrad und 2,4 mrad, je nach Energie. Die meridionale Akzeptanz entspricht 21,7 mrad. Durch die parallele Anordnung mehrerer Kanäle für die gleiche Energie kann der Öffnungswinkel (Lichtstärke) erheblich erweitert werden [3].

Nachweis von ultraleichten Elementen

Weiche Röntgenemissionsspektren von K-Linien für leichte Elemente von Li, Be, B, C, N, O und L-Linien von Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn und Ga wurden gemessen (s. Abb. 3).

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Das gesamte Energie-Auflösungsvermögen der Größenordnung E/ΔE wurde mit 80 bis 160 gemessen [4]. Das Spektrometer wurde auch mit verschiedenen reinen metallischen Elementen sowie mit Verbindungen wie LiF, FeO, NiCr, CuNi usw. getestet. In diesem Fall lag die Nachweisgrenze in der Größenordnung unterhalb von 1 Gew. %.

Im gleichen mechanischen Aufbau des Spektrometers wurde auch ein optisches „Mehrkanal“-Dispersions-Element eingesetzt. Das optische Layout dieses Spektrometers ist ähnlich wie das des zuvor beschriebenen, aber in diesem Fall wurden 200 RZPs hergestellt, um den Energiebereich von 100 bis 1000 eV quasi-kontinuierlich abzudecken (s. Abb. 4). Ein Energieschritt für ein solches Mehrkanalspektrometer ist optimiert für ein festes energiespektrales Auflösungsvermögen ähnlich dem vorhergehenden, 17–Kanäle-WDX.

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