DE202017103225U1 - Probenkörper für die Röntgenfluoreszenzanalyse - Google Patents

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Abstract

Probenkörper (3) für die Röntgenfluoreszenzanalyse, wobei der Probenkörper (3) ein Analysematerial (A, B, C) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenkörper (3) als mittels eines 3D-Druckers gedruckter Probenkörper (3) ausgestaltet ist.

Description

  • Die Neuerung betrifft einen Probenkörper für die Röntgenfluoreszenzanalyse.
  • Der Probenkörper enthält die zu analysierenden Materialien üblicherweise in sehr geringer Menge, so dass üblicherweise das Volumen des Probenkörpers überwiegend von Zusatzstoffen bestimmt wird, die man auch verallgemeinernd als Bindemittel bezeichnen kann. Als Zusatzstoffe können beispielsweise Polymere oder auch Glas bzw. Glasbildner verwendet werden, je nachdem, welche zu analysierenden Materialien in dem Probenkörper unterzubringen sind. Im Rahmen des vorliegenden Vorschlags werden die zu analysierenden Materialien als Analysematerialien bezeichnet, und diese Analysematerialien zusammen mit den Zusatzstoffen als Probe bzw. Probenkörper.
  • Die Probenkörper können typischerweise Kantenlängen oder Durchmesser im Bereich von 30 bis 40 mm aufweisen. Je nach Ausgestaltung des verwendeten Analysegerätes wird von der Bodenfläche eines solchen Probenkörpers lediglich eine vergleichsweise kleine Fläche mit der Röntgenstrahlung beaufschlagt, beispielsweise in Form eines Flecks von wenigen Millimetern Durchmesser, z. B. etwa 3 mm Durchmesser. Weiterhin wird bei der Röntgenfluoreszenzanalyse mit einer im Vergleich zu medizinischen Anwendungen erheblich schwächeren Röntgenstrahlung gearbeitet. Daher ist unabhängig davon, wie groß der von der Röntgenstrahlung erfasste Flächenanteil des Probenkörpers ist, jedenfalls die Eindringtiefe der Röntgenstrahlen in das Material des Probenkörpers gering. Unterschiedliche Analysematerialien können in demselben Zusatzstoff in unterschiedlichen Tiefen des Probenkörpers angeordnet werden, wobei ein Analysematerial mit geringer Ordnungszahl im Periodensystem der chemischen Elemente näher an der Oberfläche des Probenkörpers angeordnet sein muss als ein Analysematerial mit höherer Ordnungszahl, um eine verwertbares Fluoreszenzstrahlung abgeben zu können.
  • Aufgrund dieser geschilderten Umstände ist wesentlich, dass das im Probenkörper enthaltene Analysematerial optimal im Probenkörper verteilt angeordnet ist. Beispielsweise wird eine homogene Verteilung des Analysematerials angestrebt, so dass unabhängig davon, wie die Probe in dem Analysegerät angeordnet wird und welcher Bereich der Oberfläche des Probenkörpers von der Röntgenstrahlung bestrahlt wird, die Analyse ein korrektes Ergebnis liefert.
  • Die Röntgenfluoreszenzanalyse benötigt eine Kalibrierung. Die dafür verwendeten Referenzproben müssen Analysematerialien in Form chemischer Elemente in bekannten Massekonzentrationen enthalten, so dass eine Kalibrierfunktion zwischen dem Analysensignal und der bekannten Massekonzentration erstellt werden kann. Für eine Referenzprobe gilt ebenfalls und insbesondere, dass das im Probenkörper enthaltene Analysematerial optimal im Probenkörper verteilt angeordnet sein muss.
  • Aus der DE 10 2005 054 443 B4 ist es bekannt, einen thermoplastischen Probenkörper herzustellen, wobei ein thermoplastisches Material mit dem Analysematerial vermischt wird und anschließend extrudiert wird.
  • In der Praxis bestehen erhebliche Probleme, eine homogene Verteilung des Analysematerials im Probenkörper sicherzustellen. Wenn beispielsweise Analysematerialien und Zusatzstoffe als Materialien unterschiedlichen spezifischen Gewichts oder unterschiedlicher Korngröße vermischt werden sollen, so kann aufgrund dieser unterschiedlichen Materialeigenschaften trotz aller Bemühungen nicht immer sichergestellt werden, dass das Material zunächst vollkommen homogen gemischt wird. Hinzu kommt, dass anschließend bis zur endgültigen Verarbeitung, beispielsweise bis zum Aufschmelzen des thermoplastischen Polymermaterials und bis zur Extrusion des Probenkörpers eine Entmischung des Materials nicht immer zuverlässig vermieden werden kann.
  • Da die Probenkörper üblicherweise deutlich größer sind als der von der Röntgenstrahlung beaufschlagte Bereich, kann eine nicht vollkommen homogene Verteilung des Analysematerials in diesem vergleichsweise großen Probenkörper bei wiederholten Messungen durchaus zu unterschiedlichen Messergebnissen führen, wenn die Probe unterschiedlich in dem Analysegerät ausgerichtet war und dementsprechend unterschiedliche Bereiche der Probe der Röntgenstrahlung ausgesetzt waren. Das angestrebte Ziel einer sicheren Aussage der durchgeführten Analyse ist dementsprechend nur mit Einschränkungen erreichbar ist. Dasselbe gilt für die Herstellung von Referenzproben: bei mehreren, an sich gleichartigen Referenz-Probenkörpern kann die zufällige, unterschiedliche Verteilung des Analysematerials ebenfalls zu unterschiedlichen Messergebnissen führen, so dass eine Kalibrierung nicht mit der gewünschten Präzision sichergestellt werden kann.
  • Der Neuerung liegt die Erfindung zugrunde, einen gattungsgemäßen Probenkörper dahingehend zu verbessern, dass dieser mit großer Zuverlässigkeit definierte Eigenschaften hinsichtlich der Verteilung und Anordnung des Analysematerials innerhalb des Probenkörpers gewährleistet.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Probenkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, den Probenkörper als gedrucktes Bauteil auszugestalten, welches mittels eines 3D-Druckers hergestellt ist. Auf diese Weise kann das Analysematerial an definierten Stellen des Probenkörpers angeordnet werden, unabhängig von Mischvorgängen, die zufälligen Einflüssen unterworfen sind.
  • In einer ersten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Analysematerial selbst mittels des 3D-Druckers gedruckt wird. Auf diese Weise kann der Probenkörper vollautomatisch hergestellt werden, indem mittels des 3D-Druckers das Analysematerial durch den Druckvorgang an die gewünschten Positionen des Probenkörpers gebracht wird.
  • Dabei kann vorgesehen sein, dass der gesamte Probenkörper ggf. ausschließlich aus Analysematerial besteht. In der Praxis ist es üblich, im Rahmen einer Röntgenfluoreszenzanalyse die jeweils vorliegende Probe auf mehrere Materialien hin zu untersuchen. Daher kann für die Herstellung des Probenkörpers vorgesehen sein, wenigstens zwei unterschiedliche Analysematerialien zu verwenden und diese mittels des 3D-Druckers jeweils an den gewünschten Stellen anzuordnen.
  • Beispielsweise können 3D-Drucker mit mehreren Druckköpfen verwendet werden, von denen jeder Druckkopf jeweils ein bestimmtes Analysematerial ausdruckt, so dass im Zusammenspiel dieser mehreren Druckköpfe der Probenkörper aus den unterschiedlichen Analysematerialien erstellt wird. Dabei kann problemlos sichergestellt werden, dass sämtliche im Probenkörper verwendeten Analysematerialien vollkommen gleichverteilt und homogen im Probenkörper vorkommen.
  • Statt mehrere Druckköpfe zu verwenden kann vorgesehen sein, dass ein 3D-Drucker mit einem einzigen Druckkopf nacheinander die unterschiedlichen Analysematerialien verarbeitet, so dass beispielsweise zunächst in einer Art Matrix das erste Analysematerial gedruckt wird und anschließend die Freiräume dieser Matrix mit dem einen oder den mehreren anderen Analysematerialien gefüllt werden. Dieser Vorgang wiederholt sich lagenweise, so dass auf diese Weise nach und nach der Probenkörper an Höhe gewinnt. Da die Eindringtiefe der Röntgenstrahlen – wie bereits beschrieben – vergleichsweise gering ist, reicht es aus, lediglich entsprechend dieser Eindringtiefe einen vergleichsweise flachen Probenkörper herzustellen bzw. lediglich den Bodenbereich des insgesamt herzustellenden Probenkörpers auf die vorschlagsgemäße Weise herzustellen. Oberhalb dieser Eindringtiefe kann der Probenkörper ausschließlich aus einem Zusatzstoff bestehen, also frei von dem Analysematerial sein. Der Zusatzstoff ist lediglich dazu vorgesehen, zusätzlich zu dem vorschlagsgemäß gedruckten Teil des Probenkörpers dem gesamten Probenkörper ein größeres Volumen zu verleihen, um ihn leichter handhabbar zu machen und / oder um den vorschlagsgemäß gedruckten Probenkörper mechanisch zu stabilisieren. Beispielsweise kann vorgesehen sein, lediglich eine untere Schicht des Probenkörpers vorschlagsgemäß auszugestalten und mit einem oberen Teil des Probenkörpers zu verkleben. Dieser obere Teil kann vorgefertigt sein und ggf. nicht gedruckt, sondern aus einem Halbzeug abgeschnitten oder als Spritzgussteil hergestellt sein, so dass die Fertigungskapazität des 3D-Druckers optimal genutzt werden kann.
  • In einer zweiten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Analysematerial nicht mittels des 3D-Druckers gedruckt wird, sondern dass vielmehr der 3D-Drucker dazu dient, einen Zusatzstoff zu drucken, der die Form des Probenkörpers bestimmt. Das Analysematerial ist in diesem Fall in den Zusatzstoff eingelagert. So kann beispielsweise vorgesehen sein, zunächst in einer untersten Lage des Probenkörpers während des Druckvorgangs eine Vielzahl von Mulden zu schaffen, in welche dann jeweils das Analysematerial eingebracht werden kann.
  • Dabei kann insbesondere vorteilhaft vorgesehen sein, das Analysematerial in Form einer Flüssigkeit in die einzelnen Mulden einzubringen, so dass eine höchst präzise Dosierung des Analysematerials erfolgen kann. Insbesondere, wenn es sich bei dem Zusatzstoff beispielsweise um einen thermoplastischen Polymerwerkstoff handelt, ist nach dem Druckvorgang der erwähnten Bodenlage die Eigentemperatur des Zusatzstoffs vergleichsweise hoch. Wenn die in die Mulden eingefüllten Flüssigkeiten schnell verdunstende Anteile aufweisen, können diese Flüssigkeitsanteile entweichen, so dass das gewünschte Analysematerial in kristalliner Form in den einzelnen Mulden zurück bleibt.
  • Nachdem das Analysematerial in die Mulden dieser Bodenlage eingefüllt worden ist, können die Mulden mittels des 3D-Drucks geschlossen werden, so dass die Analysematerialien verliersicher innerhalb des Probenkörpers angeordnet sind. Auch in diesem Fall kann der 3D-Druck im Wesentlichen auf eine Schichtdicke beschränkt werden, die in Abhängigkeit von den verwendeten Analysematerialien der Eindringtiefe der maximalen Röntgenstrahlen entspricht. Der weitere Aufbau des gesamten Probenkörpers bis zu seiner endgültigen Gestalt kann durch eine Verklebung oder sonstige Verbindung des gedruckten Teils mit einem anderweitig hergestellten Bauteil erfolgen. Alternativ jedoch kann in einem einzigen Druckvorgang mit dem Zusatzstoff der vollständige Probenkörper mit seinen gewünschten Gesamtabmessungen fertiggestellt werden.
  • Angesichts der hohen Auflösung, die mittels des 3D-Drucks möglich ist, kann die erwähnte Bodenlage eine sehr dünne geschlossene Bodenschicht im Bereich weniger Mikrometer aufweisen, so dass die Analysematerialien nicht nur in den Zusatzstoff eingelagert sind, unten jedoch an der Bodenfläche des Probenkörpers frei liegen, sondern vielmehr können die Analysematerialien vollkommen vom Grundmaterial des Probenkörpers umschlossen sein. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass eine definierte Menge an Analysematerial im Probenkörper enthalten ist und nicht versehentlich Analysematerial verloren geht, und andererseits ist ein direkter Kontakt zwischen dem Analysematerial und beispielsweise einem Benutzer des Probenkörpers ausgeschlossen, so dass einerseits Verfälschungen der Analysematerialien und andererseits Gesundheitsgefährdungen für den Benutzer vermieden werden können.
  • Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass der Probenkörper eine Form aufweist, die mit nur einer einzigen, definierten Unterseite auf einem Untergrund aufgestellt werden kann. Im Unterschied zu beispielsweise einem Würfel kann durch diese vorteilhafte Ausgestaltung des Probenkörpers sichergestellt werden, dass dieser stets mit der als Unterseite definierten Oberfläche nach unten abgestellt wird, so dass diese definierte Unterseite stets der Röntgenstrahlung ausgesetzt wird. Hierdurch wird die Analysegenauigkeit – und bei Referenzproben: die Wiederholgenauigkeit – der Röntgenfluoreszenzanalyse für diesen Probenkörpers verbessert, verglichen beispielsweise mit einem Probenkörper, der nicht vorschlagsgemäß ausgestaltet ist und Inhomogenitäten aufweist, und der zudem, beispielsweise ausgestaltet als flache Scheibe, mit wahlweise einer seiner beiden Seiten nach unten ausgerichtet werden kann, so dass dann aufgrund der Inhomogenitäten bei Verwendung desselben Probenkörpers unterschiedliche Analysenergebnisse resultieren können.
  • Aus den vorgenannten Überlegungen kann vorteilhaft weiterhin vorgesehen sein, dass der Probenkörper eine Umfangskontur aufweist, die nicht rotationssymmetrisch ist. Auf diese Weise kann die Ausrichtung des Probenkörpers im Hinblick auf seine Hochachse wiederholgenau erfolgen, was beispielsweise für wiederholte Messungen mit einer Referenzprobe wichtig sein kann. Gegebenenfalls kann sogar bewirkt werden, dass der Probenkörper nur in einer einzigen Ausrichtung bzw. Drehstellung im Analysegerät abgestellt werden kann, wenn dies nämlich eine entsprechende, mit dem Probenkörper zusammenwirkende Geometrie aufweist. Hierdurch wird eine Positionierung des Probenkörpers im Analysegerät mit einer überragend hohen Wiederholgenauigkeit bewirkt, so dass Untersuchungen eines Referenzprobenkörpers stets präzise und mit großer Wiederholgenauigkeit durchgeführt werden können. Sollten innerhalb der von der Röntgenstrahlung beaufschlagten Fläche des Probenkörpers die Röntgenstrahlen mit unterschiedlicher Intensitätsverteilung auf den Probenkörper auftreffen, so führt die stets gleiche Ausrichtung bei einem Referenzprobenkörper auch bei mehreren separaten Kalibriervorgängen stets zu präzise wiederholbaren Analysenergebnissen.
  • Am Beispiel des Zusatzstoffs, der in der Bodenlage des Probenkörpers mit einer Vielzahl von Mulden ausgedruckt wird, so dass dementsprechend viele Hohlräume geschaffen werden, die mit einem oder mehreren unterschiedlichen Analysematerialien gefüllt werden können, wurde bereits erläutert, dass die unterste Schicht des Probenkörpers als geschlossene Schicht aus Zusatzstoff ausgestaltet werden kann, so dass die Analysematerialien nach außen hin abgeschlossen innerhalb des Probenkörpers angeordnet sind. Auch bei Anwendung anderer Herstellungstechnologien kann vorteilhaft vorgesehen sein, die Oberfläche des Probenkörpers frei von Analysematerialien auszugestalten. Beispielsweise kann die Oberfläche des Probenkörpers mit einer Beschichtung versehen werden oder mit einer Kunststofffolie o. dgl. abgedeckt werden. Insbesondere die Bodenfläche des Probenkörpers kann als dünne Kunststofffolie ausgestaltet sein, damit einerseits die Analysematerialien nicht offen in der Oberfläche des Probenkörpers vorliegen, und so dass andererseits ein möglichst geringer Eindringwiderstand für die Röntgen-Analysestrahlung bewirkt wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass auf eine Bodenplatte des Druckers die Folie aufgelegt wird und der Druck dann auf die Folie erfolgt. Dadurch, dass die Folie nicht erst später an dem bereits gedruckten Probenkörper angebracht werden muss, kann vermieden werden, den Probenkörper zu handhaben, während sich die Analysematerialien ungeschützt an dessen Oberfläche befinden und entweder verloren gehen oder den Benutzer schädigen können.
  • Ausführungsbeispiele der Neuerung werden anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt
  • 1 eine schematische Anordnung eines zu untersuchenden Probe während der Röntgenfluoreszenzanalyse,
  • 24 perspektivische Ansichten auf Ausschnitte von drei unterschiedlich ausgestalteten Probenkörpern, und die
  • 57 perspektivische Ansichten auf drei unterschiedliche Probenkörper.
  • In 1 ist mit 1 eine Probe bezeichnet, die während der Röntgenfluoreszenzanalyse einer Röntgenstrahlung ausgesetzt wird. Das Röntgenlicht fällt in einem Lichtkegel auf die Unterseite der Probe 1, wobei die beiden diesen Lichtkegel begrenzenden äußeren Röntgenstrahlen jeweils mit R bezeichnet sind. Von der Probe 1 wird, durch das Röntgenlicht angeregt, Fluoreszenzstrahlung ausgesandt, die von einem Detektor erfasst wird. Von dem Strahlenbündel des auf den Detektor auftreffenden Fluoreszenzlichts sind die beiden äußeren Fluoreszenzstrahlen in 1 jeweils mit F bezeichnet.
  • In 1 ist angedeutet, dass die Röntgenstrahlung nur über eine gewisse Eindringtiefe von unten her in die Probe 1 eindringt, so dass die durch die Röntgenstrahlung analysierbare Schicht der Probe 1 auf den Bodenbereich der Probe 1 begrenzt ist. Diese zu analysierende Schicht ist in 1 mit 2 gekennzeichnet.
  • In 2 ist ein vorschlagsgemäß ausgestalteter Probenkörper 3 sehr schematisch dargestellt. Im räumlichen Verbund sind drei unterschiedliche Analysematerialien angeordnet, die mit A, B und C gekennzeichnet sind und rein schematisch jeweils als Würfel dargestellt sind. Diese drei Analysematerialien A, B und C sind mittels eines 3D-Druckers in ihrer dargestellten räumlichen Konfiguration ausgedruckt worden und bilden insgesamt und ohne weitere Zusatzstoffe den Probenkörper 3.
  • Durch Aneinanderreihung der dargestellten Anordnung der Analysematerialien A, B und C kann ein Probenkörper 3 geschaffen werden, der erheblich größer ist als in 2 dargestellt. Beispielsweise kann ein solcher Probenkörper 3 in Form einer flachen Scheibe ausgestaltet sein, entsprechend der analysierbaren Schicht 2 in 1. Es kann jedoch alternativ auch vorgesehen sein, die Analysematerialien A, B und C insgesamt zu einem so großen Probenkörper 3 auszudrucken, dass dieser die gesamte in 1 dargestellte Probe 1 bildet, selbst wenn lediglich die untere Schicht 2 einer solchen Probe 1 für die durchzuführende Röntgenfluoreszenzanalyse relevant ist.
  • 3 zeigt schematisch den Aufbau eines Probenkörpers 3 aus vier Lagen. Die oberen Lagen entsprechen dem Probenkörper 3 von 2, wobei jedoch nach unten hin die Analysematerialien A, B und C durch eine als Bodenschicht 4 bezeichnete zusätzliche Lage abgedeckt sind, die aus einem Zusatzstoff besteht und frei von Analysematerial A, B oder C ist.
  • Der Probenkörper 3 von 4 weist die drei Analysematerialien A, B und C in einer Anordnung wie in 2 oder 3 auf. Allerdings ist beim Ausführungsbeispiel der 4 vorgesehen, dass der Probenkörper 3 nicht ausschließlich aus den Analysematerialien A, B und C gebildet wird, sondern dass vielmehr die Formgebung des Probenkörpers 3 durch einen Zusatzstoff 5 bestimmt wird. Dies ist in 4 in Form von Gitterlinien angedeutet, die den Zusatzstoff 5 sehr schematisch symbolisieren.
  • In der praktischen Umsetzung kann dieser Zusatzstoff 5 aus einem thermoplastischen Polymerwerkstoff bestehen, der mittels eines 3D-Druckers ausgedruckt wird und zunächst eine Bodenlage 6 bildet, die in 4 als die unterste von drei übereinander dargestellten Lagen eingezeichnet ist. Diese Bodenlage 6 weist bei dem in 4 dargestellten Probenkörper 3 neun Mulden auf, in welche die unterschiedlichen Analysematerialen A, B und C eingefüllt worden sind. Anschließend werden diese Mulden in einem erneuten Druckgang mit dem Zusatzstoff 5 verschlossen und gleichzeitig eine zweite Lage über der Bodenlage 6 aus dem Zusatzstoff 5 geschaffen, wiederum mit Mulden, die zur Aufnahme der Analysematerialien A, B und C dienen. Der Zusatzstoff 5 der Bodenlage 6 bildet bei diesem Ausführungsbeispiel unterhalb der zuunterst angeordneten Analysematerialien A, B und C eine Bodenschicht 4. Auch die Mulden der beiden oberen Lagen des Probenkörpers 3 werden nach Befüllung mit den Analysematerialien A, B und C mittels Zusatzstoff 5 abgeschlossen, so dass die Analysematerialien A, B und C jeweils vollständig von dem Zusatzstoff 5 umhüllt sind. Auf diese Weise werden Wechselwirkungen der Analysematerialien A, B und C untereinander vermieden. Zudem ist die äußere Oberfläche des Probenkörpers 3 frei von Analysematerialien A, B und C.
  • Während die 2 bis 4 entweder sehr kleine Probenkörper 3 darstellen oder in Art einer hoch aufgelösten Darstellung lediglich einen nahezu mikroskopischen Ausschnitt aus einem größeren Probenkörper 3 darstellen, zeigen die 5 bis 7 quasi makroskopisch jeweils einen Probenkörper 3 in seiner gesamten Formgebung. Die Probenkörper 3 der 2 bis 4 sind jeweils würfelförmig oder zumindest annähernd würfelförmig ausgestaltet. Auch wenn in 3 eine Bodenschicht 4 vorgesehen ist, so erlaubt es die Formgebung der in 2 bis 4 dargestellten Probenkörper 3, diese jeweils mit jeder beliebigen ihrer sechs Außenseiten nach unten weisend auf einem Untergrund abzulegen.
  • Die Probenkörper 3 der 2 bis 4 weisen dementsprechend keine zwingend definierte Ober- oder Unterseite auf.
  • In 5 ist der Probenkörper 3 grundsätzlich als flache runde Scheibe ausgestaltet, beispielsweise ähnlich wie dies auf die Probe 1 von 1 zutreffen könnte. Bei dem Ausführungsbeispiel der 5 ist jedoch an der Oberfläche dieser Scheibe ein mit einer Kuppe 7 abschließender Kegel 8 vorgesehen, so dass der Probenkörper 3 eine definierte Unterseite aufweist und ausschließlich mit dieser Unterseite innerhalb eines Analysegerätes abgestellt werden kann. An seiner Unterseite weist der Probenkörper 3 die zu analysierende Schicht 2 auf. Es kann vorgesehen sein, ausschließlich diese Schicht 2 vorschlagsgemäß auszugestalten, mittels 3D-Drucks herzustellen und mit Analysematerialien A, B und C zu versehen. Oberhalb der Schicht 2 weist der Probenkörper 3 ein Oberteil auf, welches ebenfalls gedruckt oder auch beispielsweise als Spritzgussteil ausgestaltet sein kann, und welches mit der Schicht 2 verklebt ist. Je nach Stärke des Klebstoffs kann die Schicht 2 nach der Analyse vom Oberteil entfernt und der obere Teil des Probenkörpers 3 mehrfach wiederverwendet werden.
  • 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Probenkörpers 3, der in diesem Fall ausschließlich in der geometrischen Form eines Kegels ausgestaltet ist, so dass auch durch diese Ausgestaltung eine definierte Unterseite des Probenkörpers 3 geschaffen wird, mit welcher er auf einem Untergrund abgestellt werden kann. In beiden Fällen der 5 und 6 dient das Oberteil des Probenkörpers 3 als Handhabe und zur mechanischen Stabilisierung der unteren, die Analysematerialien A, B und C aufweisenden Schicht 2.
  • Die Ausführungsbeispiele der 5 und 6 sind, bezüglich ihrer Hochachse, rotationssymmetrisch ausgestaltet. Sie weisen zwar eine eindeutig erkennbare, definierte Unterseite auf, so dass sichergestellt ist, dass die Probenkörper 3 stets nur mit dieser Unterseite auf einem Untergrund abgestellt werden. Aufgrund ihres rotationssymmetrischen Umfangs können sie jedoch in beliebigen Drehwinkelstellungen, um ihre Hochachse gedreht, abgestellt werden.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der 7 weist der dort dargestellte Probenkörper 3 ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel der 5 eine Scheibe auf, deren Unterseite die zu analysierende Schicht 2 bildet. Rein beispielhaft ist hier keine kreisrunde Scheibe dargestellt, sondern eine viereckige, die jedoch für sich genommen rotationssymmetrisch ausgestaltet ist, so dass sie, wenn es sich um ein Rechteck handelt, in zumindest zwei unterschiedlichen Drehstellungen abgestellt werden könnte, die nicht voneinander unterscheidbar sind. Wenn die Scheibe als Quadrat ausgestaltet ist, wären sogar vier nicht zu unterscheidende Drehstellungen möglich. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jedoch ist an der Oberseite der Scheibe eine senkrecht stehende Lasche 9 vorgesehen, die einerseits als Handhabe für den Probenkörper 3 dient und die andererseits so über den Umfang der unteren Scheibe hinausragt, dass der Probenkörper 3 entlang seinem Umfang nicht rotationssymmetrisch ausgestaltet ist. Wenn das Analysegerät eine dementsprechende Geometrie aufweist, kann somit sichergestellt werden, dass der Probenkörper 3 stets in einer definierten, eindeutig bestimmten Ausrichtung in das Analysegerät eingestellt wird.
  • Diese geometrische Ausgestaltung des Analysegeräts kann beispielsweise darin bestehen, dass in seinem Inneren Störkonturen vorgesehen sind, die die bei Fehlstellungen des Probenkörpers 3 mit der Lasche 9 kollidieren und nur eine eindeutige Ausrichtung des Probenkörpers 3 im Analysegerät zulassen. In besonders einfacher und praxisgerechter Ausgestaltung kann jedoch vorgesehen sein, dass die vorteilhafte Geometrie des Analysegeräts einfach darin besteht, dass eine seitliche Öffnung vorgesehen ist, durch welche die zu analysierenden Proben, und eben auch der Probenkörper 3, in das Analysegerät eingestellt wird. Dadurch, dass die Lasche 9 an dem Probenkörper 3 nur zu einer Seite ausgerichtet ist, wird die Handhabung des Probenkörpers 3 in der Weise erzwungen, dass er mit seinem der Lasche 9 gegenüberliegenden Ende voran in das Analysegerät eingestellt wird und auf diese Weise bei wiederholten Messungen stets dieselbe, unverändert beibehaltene Ausrichtung des Probenkörpers 3 sichergestellt wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Probe
    2
    Schicht
    3
    Probenkörper
    4
    Bodenschicht
    5
    Zusatzstoff
    6
    Bodenlage
    7
    Kuppe
    8
    Kegel
    9
    Lasche
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102005054443 B4 [0006]

Claims (10)

  1. Probenkörper (3) für die Röntgenfluoreszenzanalyse, wobei der Probenkörper (3) ein Analysematerial (A, B, C) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenkörper (3) als mittels eines 3D-Druckers gedruckter Probenkörper (3) ausgestaltet ist.
  2. Probenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Analysematerial (A, B, C) mittels des 3D-Druckers an einer definierten Stelle des Probenkörpers (3) gedruckt ist.
  3. Probenkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei unterschiedliche Analysematerialien (A, B, C) mittels des 3D-Druckers jeweils an definierten Stellen des Probenkörpers (3) gedruckt sind.
  4. Probenkörper nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Analysematerial (A, B, C) als thermoplastisches Material mittels des 3D-Druckers erhitzt und im verflüssigten Zustand gedruckt ist.
  5. Probenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenköper (3) einen die Form des Probenköpers (3) bestimmenden Zusatzstoff (5) aufweist und das Analysematerial (A, B, C) in den Zusatzstoff (5) eingelagert ist.
  6. Probenkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenköper (3) einen von dem Zusatzstoff (5) umschlossenen Hohlraum aufweist und das Analysematerial (A, B, C) in dem Hohlraum angeordnet ist.
  7. Probenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff (5) durch einen thermoplastischen Polymerwerkstoff gebildet ist.
  8. Probenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenköper (3) eine Form mit einer definierten Unterseite aufweist, mit welcher der Probenkörper (3) auf einem Untergrund aufstellbar ist.
  9. Probenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenköper (3), bezogen auf seine Hochachse, eine rotationsasymmetrische Umfangskontur aufweist.
  10. Probenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenköper (3) an seiner Oberfläche frei von Analysematerial (A, B, C) ist.
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