Spektroskopie
Neutronen- und Synchrotronspektroskopie - zwei komplementäre Methoden zur Erlangung chemischer Informationen
Ihre Vorteile gegenüber der Analytik auf Labormassstab
In vielen Fällen werden die Eigenschaften eines Materials durch die genaue Anordnung der Atome im Material, sowie durch das Vorhandensein von Spurenverunreinigungen stark beeinflusst. Die Spektroskopie ist eine Methode, die sehr empfindlich auf die lokale Chemie, die chemische Zusammensetzung und verwandte Eigenschaften anspricht.
Die Synchrotron Spektroskopie liefert eine hohe Transmission für leichte Elemente und einen starken Kontrast für schwere Elemente. Die Neutronen Spektroskopie hingegen, liefert einen starken Kontrast für leichte Elemente und eine höhere Transmission für schwere Elemente.
Das bedeutet, dass die beiden Methoden unterschiedliche, als auch komplementäre Kontrastmöglichkeiten bieten.
Neutronen als auch Synchrotron Spektroskopie bieten Untersuchungsmöglichkeiten mit hoher räumlicher Auflösung, hohem Probendurchsatz und in Echtzeit. Die gewonnenen Daten bilden die Grundlage für weitere Analysemöglichkeiten, wie unten beschrieben.
Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Ihnen.
Die Spektroskopie wird als qualitative und quantitative Messtechnik mit den folgenden Analysemöglichkeiten eingesetzt:
Chemische Bildgebungsanalyse
- Identifizierung der quantitativen Verteilung der chemischen Elemente
- Identifizierung der Grenzen von Bereichen mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung
- Identifizierung der Verteilung von Spurenelementen oder Dotierstoffen
- Identifizierung der lokalen chemischen Reaktivität
Chemische Charakterisierung
- Charakterisierung benachbarter atomarer Anordnungen von Molekülstrukturen
- Charakterisierung von Oxidationszuständen
- Qualitative und quantitative Analyse von Haupt-, Neben- und Spurenelementen, sowie Seltenen Erden
- Charakterisierung der Diffusions- oder Sprungbewegungen von Atomen
- Charakterisierung der Rotationsmoden von Molekülen
Kunden, die von unserer Materialanalytik «Spektroskopie mit Neutronen- und Synchrotronstrahlung» profitieren
Messanlagen für die Spektroskopie am Paul Scherrer Institut
Die Komplementarität von Neutronen und Synchrotron Spektroskopie
Auswahl der Vorteile von jeder Technik
Neutronen Spektroskopie
- Höherer Kontrast für leichte Elemente (z.B. H, B, Li)
- Höhere Durchdringung von metallischen Elementen (z.B. Ti, Cr, Fe)
- Höherer Kontrastunterschied für benachbarte Elemente (z.B. Pd und Rh)
- Höhere Durchdringung von schweren Elementen (z.B. W, Au, Pb)
Synchrotron Spektroskopie
- Höhere Durchdringung für leichte Elemente (z.B. H, B, Li)
- Höherer Kontrast für metallische Elemente (z.B. Ti, Cr, Fe)
- Höhere räumliche Auflösung im Vergleich zu Neutronen- und laborbasierten Röntgenmessungen
- Deutlich höhere zeitliche Auflösung im Vergleich zu Neutronen- und laborbasierten Röntgenmessungen
- Deutlich höherer Probendurchsatz im Vergleich zu Neutronen- und laborbasierten Röntgenmessungen
Technische Details der Neutronen und Synchrotron Spektroskopie
Auswahl detaillierter Informationen
| Information | Neutronen Spektroskopie | Synchrotron Spektroskopie |
|---|---|---|
| Stahlfleck | 40 mm x 40 mm |
1 µm x 1µm |
| Auflösung |
Δλ/λ = 10 % |
ΔE/E = 0.02 % |
| Zeitauflösung |
Hoch bis zu 1 Hz |
Hoch bis zu 100 kHz |
|
Energiebereich |
2.3 - 25 meV |
0.5 - 40 keV |
|
Wellenlänge |
1.8 - 6 Å |
0.3 - 24.8 Å |
| Fluss |
~ 107 – 108 cm-2 s-1 |
~1012 mm-2s-1 (monochromatisch) ~1011 µm-2s-1 (fokussiert, monochromatisch) |
Die Art und Weise, wie wir mit Ihnen zusammenarbeiten
Ihre
Herausforderung
Kompetente
Beratung
Angewandte Materialanalytik mit Neutronen- und Synchrotronstrahlung &
massgeschneiderter Infrastruktur
Datenanalyse und
Interpretation
Abschliessender
Bericht
