DE2002939C3 - Verfahren zur Analyse einer Probe mit Röntgenstrahlen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft em Verfahren /ur Analyse einer Probe mit Röntgenstrahlen durch Fluoreszenz. Absorption, Diffraktion oder direkter Anregung mil F.lektronen sowie eine Vorrichtung /ur Durchführung dieses Verfahrens.

Hei einer bekann.en AnaJysiereinrichtung (USA.-Patentsehrift 3 247 376) wird die primäre Strahlung auf eine Lochblende gerichtet und durch ein magnetisches Wechselfeld periodisch abgelenkt, so daü der Strahl im Rhythmus des Wechselfeldes von der Lochblende durchgelassen oder unterbrochen wird. Der Zweck dieser Maßnahme besteht darm, bei der Auswertung eine sich zeitlich ändernde Strahlung /u erhalten, die nach Umsetzung in einen elektrischen Strom mit Hilfe eines einfachen Wechselstromverstärkers an Stelle eines aufwendigen Gleichstromvcrstärkers, dessen Nullpunkt normalerweise driftet und demzufolge stabilisiert sein muß, verstärkt werden kann. Die Selektion auf unterschiedliche Bestandteile der Probe erfolgt durch Anregung mittels Strahlen unterschiedlicher Energie, die durch Ausblendung mittels eines entsprechend unterschiedlich hoch oder tief in der Blende angeordneten Loches gewonnen werden.

Bei anderen bekannten Analysatoren zur Bestimmung der Wellenlängen einer von einer Probe ausgehenden Strahlung wird ein sogenanntes Analysator-Monokristall verwendet, das drehbar angeordnet ist und dadurch bei verschiedenen Einfallswinkeln der /u analysierenden Strahlung die durch die ßraggsche Gleichung für verschiedene Wellenlängen gegebene Reflexionsbedingung sukzessive erfüllt. Ein die Reflexionen vom Kristall unter verschiedenen Winkeln auffangender Detektor registriert auf diese Weise die diffraktierte Strahlung verschiedener Wellenlängen. Diese Strahlung weist jedoch eine geringe Intensität auf und ertorderi deshalb cmplindlichc Detektoren wie z. B. ein Geiger-Müller-Zählrohr oder einen Pi ο portional-Szintillations- oder Halbleiterzahler. wel eher in der Form einzelner Impulse jedes in der akti von Zone des Detektors absorbierte Quantum de; Röntgenstrahlung registriert. Die an den Detektoi angeschlossene elektrische F.inrichtung zahlt die Im pu!-.e, und /war entweder alle oder nach einer Selektion nur diejenigen mit Amplituden einer gewünschten Größe, und wertet sie schließlich als Impuls/all pro Meßperiode aus und fuhrt gegebenenfalls außer dem ihre Registrierung durch.

Ein diese bekannten Ausführungen charakterisierendes Merkmal liegt in der Tatsache, daß die Elektronen /ur Erregung der Probe bzw. /ur Erzeugung der erregenden Röntgenstrahlung in der Röntgenröhre durch eine wesentlich höhere Spannung beschleunigt werden, als es der erregenden Schwellenspannung des analysierten Elements entspricht, was für die Erzielung einer genügenden Intensität der Röntgenstrahlung notwendig isr. Grundsätzlich ist jedoch die form der beschleunigenden Spannung nicht entscheidend, sie kann sowohl gleichgerichtet, pulsierend als auch geglättet sein.

Diese ein Analysatorkristall verwendenden Analvsatoren weisen jedoch bestimmte Nachteile auf. Es handelt sich vor allem um die niedrige Intensität dei registrierten X-Strahlung. verursacht durch die geringe Reflexwirkung des Analysatorkristalls und die erforderlichen großen Entfernungen zwischen der Probe und dem Kristall sowie /wischen dem Kristall und dem Detektor. Diese niedrige Intensität ruft eine beträchtliche statistische Schwankung der Meßwerte hervor und erfordert längere Meßzeiten.

Außerdem sind mehrere Arten von Austauschkristallen mit verschiedenen Gitterparametern erforderlich, falls es sich um eine Analyse von Elementen in einem weiten Bereich von Atom/ahlen handelt, und es kommt /ur unerwünschten überdeckung der Ku- und K/J-Linien zweier Elemente mit benachbarten Atomzahlen sowie zu durch Reflexionen höherer Ordnungen hervorgerufenen Duplizitäten. Das Bestreben, durch Verwendung einer Amplitudenanalyse der registrierten Impulse auf elektronischem Wege ohne Analysatorkristalle auszukommen, hat inlolge des ungenügenden Auflösungsvermögens der bisher bekannten Detektoren zwischen Elementen mit einander naheliegenden Atomzahlen nicht zum Ziel geführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter weitgehender Vermeidung der erwähnten Nachteile eine Analyse ohne Zerlegungskristalle und mit genügendem Auflösungsvermögen zu gestatten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erzeugenden Elektronen eine Energie haben, die im wesentlichen einem charakteristischen Anregungsniveau eines Elements in der Probe bzw. Anode entspricht, daß diese Energie um dieses Niveau herum moduliert wird und daß von der Sekundärstrahlung nur die dritte und/oder höhere Harmonische der Modulationsfrequenz ausgewertet werden.

Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem Stromkreis zur Erzeugung hochenergetischer Elektronen und einem elektronischen Auswertegerät für die Sekundärstrahlung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in diesem Stromkreis ein Gleichspannungsgenerator und zusätzlich ein Modulator zur sinusförmigen

der Gleichspannung vorgesehen ist und daß du. E-niplindlichkeit des elektronischen Auswcrtungsgerats fiii eine höhere Frequenz als das Doppelte der Grundfreijuenz der modulierenden Sinusspannung selektiv einstellbar ist.

Bei dieser Ausgestaltung enthii'l die von der frohe ausgehende um! von einem Detektor empfangene Sekundarstrahluiig hierbei in ihrem '/eilverlauf vor allem eine gleichgerichtete Komponente, ferner eine Wechselkimponentc mit der Modulaüonsfrequcnz. "^; die von der kontinuierlichen Streustrahlung der Probe und vfjii de\} charakteristischen Strahlungen der Elemente mit einem niedrigeren Aiiregungsniveau als bei dem gerade analysierten Llemcnt herrührt, sowie eine Wechselkomponente mit der Modulationsfrequen/ '5 r.nd höheren Harmonischen, die von dem analysierten Ilement herrührt. Gemäß der Fourier-Analyse kommen diese harmonischen Frequenzen,v-fern sie höher als die /weile Harmonische sind, in einem größeren Mali nur bei Anwesenheit eines Elementes vor, dessen charakteristisches Anregungsniveau der Energie der erzeugenden F lektronen entspricht, d h. daß die Anodenspannungder Röntgenröhre etwa gleich einer die Anregung bewirkenden Schwcllenspannung ist.

Der Detektor, dessen AuMvcrtungselektronik v.ahlweise auf eine Wechselkomponente der Strahlung, und /war nur auf die dritte Harmonische oder eine höhere, einstellbai ist, gibt am Anzeigegerät einen vom Inhalt ties analysierten Elements abhängigen Ausschlag an.

Die Erfindung bnngl /ahlreiche Vorteile mit sieh Die detektierte Strahlung weist eine beträchtliche Intensität auf. die Schaltung sowie die übrigen verwendeten Mittel sind einfach, insbesondere da die kostspieligen Zerlegungskristalle entfallen. Außerdem kommt es nicht zu einer Überdeckung der Km- und K/3-Einien zweier Elemente mit benachbarten Atom-Wahlen und /.u den durch Reflexionen höherer Ordnung hervorgerufenen Duplizitäten.

In den Zeichnungen sind beispielsweise Ausfiihrungen der Erfindung schematisch dargestellt Fs zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung für eine sekundäre Röntgenspcktralanalyse,

Fig. 2 ein Zeitdiagramm der Anoden^pannung der Röntgenröhre.

Fig. 3 ein BUxkdiagramm einer erfindungsgemäßen Voi richtung für eine Absorptionsspektralanalyse,

F ig. 4 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Voi richtung für eine Primärspektralanalyse,

Fig. 5 ein ßlockdiagramm einer erfindungsgemäßcn Vorrichtung zur Monochroniatisierunk der Strahlung bei einer Strukturanalyse, und

Fig. 6 das Schema der elektrischen Schaltung in einer beispielsweisen Ausführung der Vorrichtung gemäß Fig. 1, und

Fig. 7 in einem Zeitdiagramm ein praktisches Beispiel der Analyse einet Eisen-Nickel-Lcgierung.

Ander Röntgenröhrenanode wird eine Hochspannung Va gemäß Fig. 2 derart eingestellt, daß diese Spannung nahe einer Schwellenspannung Vo liegt. Als Schwellenspannung eines bestimmten Elements wird diejenige Minimalspannung berechnet, bei welcher das Element beginnt, seine eigene charakteristische Strahlung auszusenden. Diese Spannung bestimmt die sogenannten K- oder /.-Anregungs- und Absorptionsgren7.cn des zu analysierenden Elements. Dieser Gleichspannung Va wird eine kleine Wechselspannung mit Sinusverlauf von einer Amplitude vo und einer Modulationsfrequenz /1 überlagert. Die Gleichspannung Va soll möglichst gleich der Schwellenspannung sein, doch kann sie eine Abweichung aufweisen, die höchstens so groß sein darf, daß die folgende Beziehung gilt:

absoluter Wert tVa—Vo* <vo.

Demzufolge übersteigt bei den positiven Halbwellen der Wechselspannung der Gesamtwert (d. h. Gleichspannung + Wechselspannung) die Schwellenspanniing Vo, während sie bei den negativen Halbwellen diesen Wert nicht erreicht. Deshalb wird während der positiven Halbwellen die Probe erregt, d. h. r,ie sendet ihre charakteristische Strahlung aus, während bei den negativen Halbweilen keine Strahlung abgegeben wird. Die gesamte Strahlung wird durch einen benachbarten Detektor aufgefangen, so daß eine große Strahlungsintensität erzielt wird, da kein Monokristall zwischengeschaltet ist.

Die praktische Durchführung des neuen Verfahrens wird im weiteren erklärt, nachdem zunächst die zugehörige Einrichtung beschrieben wird.

Γ ig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung fur eine sekundäre Röntgen-Spektralaiialyse. Eine Probe 1. auf die die Strahlung aus einer Röntgenröhre 5 auffällt, wird dadurch erregt und sendet ihre charakteristische Strahlung aus. die von einem Detektor 2 aufgefangen wird. Die Anode der Röntgenröhre 5 wird von einer Gleichstrom-Hochspannungsquelle 3gespeist; mittels eines Modulators 4 wird dieser Hochspannung eine Wechselspannung überlagert, wie es oben beschrieben und in Fig. 2 dargestellt ist. Die vom Detektor 2 aufgefangene Strahlung aus der Probe I wird in einem elektronischen Auswertungsgerät 6 ausgewertet, welches auf eine oder mehrere höhere Flarmonische, beginnend mit der dritten, empfindlich ist. An den Ausgang des Auswertungsgerätes 6 ist ein Anzeigegerät 7 oder ein Registriergerät angeschlossen.

Fig. (S veranschaulicht die einzelnen elektrischen Stromkreise der oben beschriebenen Organe, wie sie bei einer sekundären Röntgcnspektralanalyse verwendet werden können.

Die Hochspannungsquelle 3 zur Speisung der Anode der Röntgenröhre 5 enthält einen Regeltransformator 10 zur Einstellung der gewünschten Spannung an der Hochspannungs-Primärwicklung eines Transformators 11, dessen Wechselspannung hinter der Sekundärwicklung durch einen Hochspannungsgleichrichter 12 gleichgerichtet und weiter durch einen Kondensator 13 geglättet wird. Der tatsächliche Spannungswert an der Röntgenröhre wird mit einem Voltmeter 14 gemessen, mit dem ein Widerstand 15 in Reihe geschaltet ist. Der Anodenstrom der Röntgenröhre 5 wird durch ein Milliamperementer 16 gemessen und mittels eines Regelwiderstandes 17 gesteuert, der im Primärkreis eines Heizstromtransformators 18 geschaltet ist.

Die Überlagerung der Wechselspannung und der Gleichspannung erfolgt durch den Modulator 4, der in einfachster Ausführung einen Transformator 19 enthält, der aus dem Wechselstromnetz 20 über einen Regeltransformator 21 gespeist wird.

Die im Brennfleck der Anode 22 der Röntgenröhre S entstehende, kontinuierliche Röntgenstrahlung wird durch eine Blende 23 begrenzt und fällt auf die Probe 1, von welcher alle Strahlungskomponenten

vom Detektor 2 aufgefangen werden.

Der Detektor kann ein (jasdctektor sein (G.M.Zählrohr oder Proportionalzählrohr), ein Szintillationszähler oder ein Halbleiterzähler. Im dargestellten Fall wird ein üblicher Szintillationszähler verwendet, der einen Fluoreszenzstoff oder -folie 24 enthält, die gegen Außenlicht durch eine Aluminium- oder Beryiliumfolie 25 abgeschirmt ist, und mit einem Photo-Elektroncnvervielfacher 26. dessen Photokathode 27 mit Hochspannung, z. B. HK)O V, von einem Leiter 28gespeist wird, ferner mit Dioden 29, mit Teilwiderständen 30 für die ein/einen Stufen und mit einem Arbeitswiderstand 31 für die Anode 32 ausgestattet ist.

Das Signal vom Detektor wird durch einen abgeschirmten Leiter 33 in das elektronische Auswerlungsgerät 6 geführt

Im dargestellten Fall besteht dieses Gciat 6 uns einem zweistufigen Wcchselspannungsveistärker, mit wählbarer Frequenzempfindlichkeit, dei durch /wei LC-Resonanzkreise 34 und 35 im (jitter- und Anodenkreis der ersten Elektronenröhre 36 des Verstärkers abgestimmt wird.

Der Ausgangstransformatoi 37 läßt nur die Wcchselkomponcnte des Anodenstromes der /weiten Elektronenröhre 38 hindurch. Der resultierende Wechselstrom wird durch eine Diode 39 gleichgerichtet und speist das Gleichstrom-Anzeigegerät 7. z. B. ein Milliampcremeter, oder das Registiieigerät. Die Schwankung der Meßwerte kann durch Hrhöhungder Zeitkonstante mittels eines Kondensators 41 verringert werden.

Die andere Halbwelle des Ausgangswe^tiselstiu nies wird über einen Widerstand 42 und eine aiulerr Diode 43 abgeleitet

Die übrigen Schaltungstcile sind die üblichen: I in Kopplungskondensator 44 läßt lediglich Wechsel stromkomponcnten hindurch Durch Anschluß tines Leiters 45 an die Plusspannung werden einerseits dif Anoden der beiden Elektronenrohren, andererseits das /weite Gittei aber einen Widerstand 46 gespnst. Die erforderlichen negativen Vorspannungen der Ailieitsgitter der Elektronenröhren werden durch einen Spannungsabfall an den Widerständen 47, 48 mit zugehörigen Kondensatoren 49 und 50 erzielt

Zum klaren Verständnis der Erfindung sei auf Fig. 7 hingewiesen, welche Zeitdiagramme enthält, die bei der f-eslstellung des Eisengehaltes in einer Eisen-Nickel-lxgierung mittels einer sekundären Röntgenspektralanalysc erhallen werden.

In Fig. 7 sind mit Geraden die Schwellenspannungcn fur die Strahlungsemission der K-Seric der beiden Elemente gezeichnet, und zwar Fe (7,1 kV) und Ni (X,3 kV). E)ie Gleichspannung der Anode ist auf die Schwellenspannung des festzustellenden Elementes eingestellt, d. h. VoFe ■= 7,1 kV und mit einer modulierenden Sinusspannung von Netzfrequenz und einer Amplitude von 1 kV überlagert, so daß der Zeit verlauf der Anodenspannung der Röntgenröhre durch die Kurve A, d. Ei. eine Sinuskurve, gegeben ist.

Die Kurve B veranschaulicht die Energie der von der Wolframanode der Röntgenröhre 5 ausgesandten Strahlung unter Vernachlässigung dcT Strahlungsab sorption durch das lenster und bei konstantem Strom der Röntgenröhre Nach dem bekannten Gesetz von der Entstehung einet kontinuierlichen Strahlung ist diese dem Quadrat der Λ innenspannung prop« u tu» mil d h Iieaiifenhlukl'clu-ii\\rMi,>(kt kmv. /f-i-i dem Quadrat der Werte tier Kurve A gleich. Die Kurve Ii ist nicht mehr eine genaue Sinuslinie, sondern enthält auch die /weite Harmonische, wie aus den Kurven (ersichtlich ist, die durch Zerlegung der Kurve /J in zwei Komponenten entstanden sind, nämlich in die Wechselkomponente mit der Modulationsfrequenz des Modulators und in die zweite Hatmoni sehe. Höhere als die zweite Harmonische sind in der Energie der aus der Röntgenröhre ausgehenden Strahlung nicht enthalten, was auch auf mathematischem Wege bewiesen werden kann

Das in der Probe enthaltene Nickel kann nicht eiregt werden, da die Kurve der Anodenspannung A in keinem Augenblick «lie Schwcllcnspannung tür Nickel VoNi ■= K,3 kV erreicht.

Falls kein l-jscii in der Probe enthalten ist. fangt der Detektor lediglich die Streustrahlung von du P.-;;be auf, deren Energie der primären, auf die Probe auffallenden Strahlung proportional ist, was bedeutet, daß die Kurve H - (" auch fiii die Intensität der in ilen Detektor eintretenden Strahlung, nur mit einem anderen Maßstab gilt. In diesem Falle ist daher in der /u registrierenden Intensität mn die Gleichstiom komponente, fernei die Modulationsfrequenz /1 des Modulators und die zweite Harmonische -- 2 /i enthalten. Das Anzeigegerät 7 zeigt eine Intensität gleich Null, da der Verstärker im elektronischen Auswertungsgerät auf Frequenzen von 0 bis 2 /1 unempfindlich ist.

Falls jedoch Eisen in der Probe enthalten ist. entsteht außer der durch die obenerwähnte Kurve B oder Γ gegebenen Streustrahlung noch eine sekundär eiregte charakteristische Strahlung ties Elementes Ie. Diese entsteht nur in den positiven Halbwellen der Anodenspannung, wenn die Schwellcnspannung VoFe - 7,1 kV überschritten wird. Ihre Intensität ist annähernd dem Quadrat des Wertes proportional, um welchen die Schwellenspannung überschritten wird und ist durch die Kurve /) gegeben Die Entstehung der Strahlung ist in jeder /weiten Halbpenode unterbrochen, so daß die Kurve I) außer der Gleichstromkomponente, der Modulationsfrequenz und der /weiten Harmonischen noch zahlreiche höhere Harmonische (3., 5., 7. usw.) enthalt. Diese Harmonisehen werden vom Detektor autgefangen und vom Anzeigegerät 7 registriert, da de ι Verstarker des Auswertungsgeräts 6 auf eine oder mehrere dieser höheren Harmonischen selektiv empfindlich ist.

Die Ivrfmdung kann nicht nur für sekundäre Rönt· 5" gen-Spcktralanalyscn,sondern auch tür primäre Analysen und Absorptionsanalysen verwendet werden. I ig 3 veranschaulicht eine Vorrichtung für eini Absorptionsanalyse. En diesem Fall tritt die Primär strahlung aus der Röntgenröhre 5 unmittelbar durcl die Probe 1 in den Detektor 2. Die einzelnen Be standteile der Vorrichtung sind dieselben wie in F i g. und daher mit denselben Bezugszeichen versehen Auch für diesen Fall gelten alle Kurven der Fig. ' annähernd, nur die Bedeutung der Kurve /) und dii Maßstäbe sind geändert. Die Anordnung nutzt die be kannte sprunghafte Erhöhung der Strahlenahsorptioi beim Überschreiten der K- oder Z.-Ahsorptionskant aus

Die Kurve A hat dieselbe Bedeutung wie ober Ijntct der Annahme, daß die Absoiption dei Proh sown- der Modulierungsgrad klein sind, stellen di Kuncn Wund C die Energie da di-i Probe zugefuhi Ii r lvv\. (!υ. iiik'usitil iU r ilunli d'e ΡιιιΙχ- dh

tassenen Strahlung dar. und zwar fm den lall, UaB kein Fe in der Probe enthalten ist. Die gemessenen Ströme des Detektors enthalten also mir die Komponenten mit der Grundfrequenz und mit der 2. Harmonisehen. Hs wird also kein Wechselstrom angezeigt, weil im Meßgerät die erste und zweite Harmonische unterdrückt werden. Wenn Fc enthalten ist. gibt die Kurve L) die auf die Probe auffallende Strahlungsintensität von allen jenen Strahlungskomponenten des kontinuiei liehen Spektrums an. deren Energie die '" Absorplionskantc des analysierten 1-e überschreitet. Wegen der erhöhten Absorption fehlen diese Komponenten in der durch die Probe durchgelasscnen Strahlung, so dall in den Strömen des Detektors Komponenten laut Kurve /) mit negativen Vorzeichen »5 enthalten sind. Die entsprechenden hohen Harmonischen werden registriert.

Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung fin eine Primäranalyse, hei der die Probe 1 einen Bestandteil der Anode der Röntgenröhre 5 bildet und unmittelbar durch den *° Aulfall der Hlektronen aus der Röhrenkathode erregt wird. Die von der Anode und Probe 1 ausgehende Strahlung wird unmittelbar in den Detektor 2 geleitet.

Auch bei dieser Anordnung gelten die Kurven nach Fig. 7. Die Kurve Ii stellt die kontinuierliche Strahlung dar, die von der Proben-Anode ausgeht. Kurve C veranschaulicht den Wechselstromanteil der Kurve B, /erlegt in zwei sinusförmige Ströme von der Modulationsfrequenz und der zweiten Harmonischen, die also vom Meßgerät nicht angezeigt werden. Weil bei F.rregungmit Elektronen die Intensität der monochromatischen Strahlung in jedem Augenblick proportional dem Quadrat der Differenz zwischen der Spannung der Anode und der Anregungsgrenze des zu analysierenden F.lemenics ist, gilt auch in diesem Fall fur die Strahlungsintensität die Kurve I), deren höhere Har inonische vom Meßgerät angezeigt werden.

Bei einer Einrichtung zur Monochromatisierung der Strahlung bei einer Strukturanalyse (Fig. 5), wo die Röntgenröhre 5 eine Anode aus einem Element besitzt, das die gewünschte, zur Ausführung der Diffraktions-Strukturanalyse erforderliche charakteristische Strahlung aussendet, ist die Gleichspannung Va an der Anode (Fig. 2) wiederum der Anregungsgrenze dieses Elements gleich. Die entstandene mo- dulierte Strahlung wird als primärer Strahl für ein Registrier-Diffraktometer verwendet Das Diffraklometer besteht aus einer drehbar angeordneten Probe 1 und einem Detektor 2, welcher auf einem drehbaren Winkelmesserarm (nicht dargestellt) angebracht ist.

Die Winkelgeschwindigkeit der Drehung des Detektors beträgt das Doppelte der Winkelgeschwindigkeit der Drehung der Probe. Hei der Messung wird der Detektor kontinuierlich verschwenkf, wodurch auch die Probe gedreht wird, wobei in den gesuchten Reflexionswinkeln die sogenannten Diffraktionslinien registriert werden. Erfindungsgemäß ist auch in diesem Falle das elektronische Ausweitungsgerät 6 auf die dritte und höhere Harmonische selektiv empfindlich

Die beschriebene Anordnung ist dadurch vorteilhalt, daß die in diesem Fall stattfindende Monochromatisierung. die sich als eine Verringerung der kontinuierlichen Hintergrundstrahlung darstellt, ohne jegliche komplizierte Einstellung der geometrischen Parameter des Systems »Brennfleck der Röntgenröhre - Monoknstall - Probe« erzielt wird.

Aus der oben angeführten Darlegung ergibt sich, daß gemäß der Erfindung jede beliebig hohe Unterscheidungsfähigkeit erzielt werden kann. Die letztere ist durch die Amplitude der überlagerten Wechselspannung der Anode gemäß der folgenden Beziehung gegeben:

Al·- 2 vo

Aus Fig. 2 und 7 geht hervor, daß bei einet Spektralanalyse zwei Elemente voneinander unterschieden werden können, wenn die Differenz Λ V der SchwellenspannungiMi gleich oder größer als das Doppelte der Amplitude νυ ist.

Bei einer Strukturanalyse wird die gebeugte primäre Röntgenstrahlung vom Detektor empfangen. Die gemessene Intensität ist in jedem Augenblick dei aus der Röhre austretenden Strahlung proportional. Im Winkelbereich einer Beugungslinie ist sie also u. a. durch die Intensität der monochromatischen Strahlung der Röhre gegeben, dagegen wird die sogenannte »Hintergrundschwärzung«, d. h. die außerhalb von Linien gemessene Strahlung, größtenteils durch die kontinuierliche Strahlung der Röhre verursacht. Die Kurven B und Γ stellen also das Zeitdiagramm des Hintergrundes dar. der jedoch durch den Detektor nicht gemessen wird, weil keine höhere als die zweite Harmonische enthalten ist. Für das Zcitdiagramm der monochromatischen Strahlung gilt etwa die Kurve /). die einen beträchtlichen Anteil an höheren Harmonischen enthält. Es wird also diese monochromatische Strahlung der Linien gemessen und angezeigt. Dadurch kommt eine Monochromatisierung auf elektrischem Wege zustande.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

509627/1:

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Analyse einer Prohc mit Röntgenstrahlen durch fluoreszenz. Absorption. Diffraktion oder direkter Anregung mit Elektronen, dadurch gekennzeichnet. daß die erzeugenden Elektronen eine linergie haben, die im wesentlichen einem charakteristischen Anregungsniveau eines Elements in der Prohe bzw. >■■ Anode entspricht, daß diese Energie um dieses Niveau herum moduliert wird und daß von der Sekundärstrahlung nur die dritte und/oder höhere Harmonische der Modulationsfrequenz ausgewertet werden. '5

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Stromkreis zur Erzeugung hochenergetischer Elektronen und einem elektronischen Auswertegerät für die Sekundärstrahlung, dadurch gekennzeichnet, daß in diesem Stromkreis ein Glcichspannungsgenerator (3) und zusätzlich ein Modulator (4) /ur sinusförmigen Modulation der Gleichspannung vorgesehen ist und daß die Empfindlichkeit des elektronischen Auswertungsgeräts (6) für eine höhere Frequenz. als das Doppelte der Griindfrequenz der modulierenden Sinusspannung selektiv einstellbar ist.