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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Röntgendiffraktometer
mit einer Röntgenquelle,
die einen Linienfokus-Röntgenstrahl
aussendet, der ein Längenverhältnis des
Strahlenquerschnitts senkrecht zur Ausbreitungsrichtung von mindestens
1.5, vorzugsweise > 2
hat, wobei die größere Ausdehnung
des Strahlenquerschnitts eine Linienrichtung des Röntgenstrahls
definiert, und mit einer Probe und einem Röntgendetektor, der in einer
Streuebene um eine Achse ω,
die die Position der Probe schneidet, drehbar ist (= "2Θ-Bewegung des Detektors").
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Ein
Röntgendiffraktometer
dieser Art ist in "The
Rigaku Journal",
Band 16, Nr. 1, 1999, Seiten 53 bis 58 offenbart, in welchem die
handelsüblichen „ATX-G" Diffraktometer beschrieben
sind.
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Röntgenbeugung
ist ein leistungsstarkes Werkzeug für die Materialcharakterisierung.
Es wurden verschiedene Messtechniken für die Analyse von unterschiedlichen
Materialeigenschaften entwickelt. Bei der Dünnschichttechnik wird die Beugung
unter streifendem Einfallswinkel (grazing incidence diffraction
GID) verwendet, um Informationen von dem Bereich einer Probe nahe
der Oberfläche
und/oder der Ausrichtung einer Kristallprobe in der Ebene (in plane orientation)
zu erhalten.
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Ein
typischer GID-Aufbau beinhaltet eine Röntgenquelle, normalerweise
mit einem Kollimator, eine flache Probe und einen Detektor. Der
Einfallswinkel des Röntgenstrahls,
der auf die Probe trifft, ist klein, normalerweise kleiner als 1°.
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Ein
weiterer Aufbau, der für
GID verwendet wird, besteht aus einem Standard-Hochauflösungs-Röntgendiffraktometer mit horizontaler
Streugeometrie, der ausgestattet ist mit einer Euler-Wiege, einer
Punktfokus-Röntgenquelle
oder alternativ einer vertikal geformten Röntgenlinienquelle, gefolgt
von einem kleinen (~ 1 mm) Nadelkollimator und einem Röntgendetektor,
der sich in der horizontalen Streuebene bewegt. Diese Anordnung
hat den Vorteil eines Mehrzweck-Instruments, da viele unterschiedliche Messungen
ausgeführt
werden können
(z.B. Hochauflösung,
Spannungsmessung, Textur und GID). Sie ergibt jedoch niedrige Röntgenintensitäten.
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Bei
einem normalen Röntgendiffraktometer-Aufbau,
der für
GID verwendet wird, wird eine Röntgenquelle,
die einen im Wesentlichen horizontalen Röntgenstrahl mit einer vertikalen
Röntgenlinienrichtung
aussendet, eine im Wesentlichen horizontal ausgerichtete flache
Probe und ein Röntgendetektor verwendet,
der sich in einer horizontalen Ebene bewegt. Somit sind die Probenoberfläche und
die Linienrichtung des Röntgenstrahls
im Wesentlichen senkrecht. Die Projektion des Röntgenstrahls auf die Probe
wird dann über
einen weiten Bereich verteilt, was eine geringe nutzbare Röntgenintensität und eine
schlechte Auflösung
zur Folge hat. Es ist zu beachten, dass bei normalen Messungen,
d.h. keinen GID-Messungen
wie Theta-2Theta-Scans, die flache Probe vertikal ausgerichtet ist,
was zu einer kleinen Projektion des Röntgenstrahls auf die Probenoberfläche führt, wodurch
der normale Röntgendiffraktometer-Aufbau
dann eine gute Auflösung
hat.
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Um
eine bessere Intensität
für GID-Anwendungen
zu erhalten, werden leistungsstarke Drehanoden verwendet.
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Ein
Anstieg des Röntgenflusses
bei einer GID-Messung in der Ebene (in plane GID measurement) kann
auch mittels einer Röntgenlinienquelle erhalten
werden, deren Linienrichtung parallel zur Probenoberfläche ist
(die bei diesem Aufbau im Wesentlichen parallel zur Streuebene ist,
wobei die Streuebene als die Ebene definiert ist, in welcher sich der
Detektor bewegen kann). Im Vergleich zu einem Aufbau, bei welchem
die Linienrichtung senkrecht zur Probenoberfläche ist, erhöht diese
Geometrie den Fluss durch Reduzieren der Größe der effektiven Projektion
(Fußabdruck,
footprint) des Röntgenstrahls
auf der Probenoberfläche.
Somit kann die gestreute Röntgenintensität bei GID
bedeutend verbessert werden.
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Bei
dem obengenannten „ATX-G" Diffraktometer wird
ein linienförmiger
Röntgenstrahl,
dessen Linienrichtung sich in vertikaler Richtung erstreckt, auf
eine flache Probe gerichtet. Bei GID-Messungen ist die Probe ebenfalls
vertikal ausgerichtet, um den Röntgenfluss
zu steigern. Um die Orientierung der Probe in der Ebene (in plane
orientation) bei dieser Geometrie messen zu können, ist ein Röntgendetektor
in einer vertikalen Ebene bewegbar. Außerdem kann der Röntgendetektor
auch in einer horizontalen Ebene bewegt werden, um reguläre Messungen
bei einer Geometrie mit hohem Fluss auszuführen. Daher ist das ATX-G als
ein Sechskreis-Diffraktometer ausgebildet.
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Das
ATX-G hat den Nachteil, dass der Aufbau mit sechs Kreisen teuer
und schwierig zu kalibrieren und zu steuern ist. Darüber hinaus
schränkt
die vertikal ausgerichtete Probenposition auch die Probenmaterialien
ein, die durch GID in der Ebene gemessen werden können. Proben,
die in eine solche Position nicht gedreht werden können, sind
von einer Messung ausgeschlossen.
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Dailland
J. et al. "High
Resolution X-ray Scattering Measurements: I. Surfaces" Reports an Progress
in Physics, offenbart ein Röntgendiffraktometer mit
einer horizontalen Streugeometrie, die zum Messen von flüssigen Proben
geeignet ist, wobei der horizontal ausgerichtete flächenförmige Röntgenstrahl auf
die Probenoberfläche
unter einem streifenden Einfallswinkel auftrifft. Das Längenverhältnis eines Röntgenstrahlquerschnitts
beträgt
2. Weiterhin verläuft
die größere Ausdehnung
des Röntgenstrahlquerschnitts
parallel zur horizontalen Streufläche der flüssigen Probe. Ein Röntgendetektor
führt einen 2Θ-Scan aus.
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Ausgehend
von dem oben beschriebenen Stand der Technik, besteht eine Aufgabe
der Erfindung darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, die für Messungen
mit streifendem Einfallswinkel in horizontaler und vertikaler Streugeometrie
geeignet ist.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Röntgendiffraktometer
bereitzustellen, mit welchem Hochfluss-GID-Messungen in der Ebene
(in plane measurements) sowie normale Röntgenmessungen mit guter Auflösung ausgeführt werden
können
und wobei das Röntgendiffraktometer
einen einfachen mechanischen Aufbau hat.
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Diese
Aufgabe wird durch ein oben erwähntes
Röntgendiffraktometer
gelöst,
das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Röntgenquelle an einer Schaltvorrichtung
befestigt ist, welche eine Bewegung der Röntgenquelle in eine von zwei
festen Positionen in Bezug auf die Streuebene erlaubt, wobei in
der ersten Position die Linienrichtung des Röntgenstrahls im Wesentlichen
parallel zur Streuebene ist und in der zweiten Position die Linienrichtung
des Röntgenstrahls
im Wesentlichen senkrecht zur Streuebene ist, und wobei der Strahlengang
des Röntgenstrahls
in den zwei festen Positionen der Röntgenquelle im Wesentlichen
gleich ist.
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Durch
die Erfindung kann das Röntgendiffraktometer
in zwei Aufbaupositionen betrieben werden, die unterschiedliche,
zueinander senkrechte Ausrichtungen der Linienrichtung des Röntgenstrahls darstellen.
Die Linienrichtung des Röntgenstrahls
relativ zur Probenoberfläche
kann unabhängig
von der Probenausrichtung gewählt
werden. Die Probenausrichtung kann wiederum gemäß der gewünschten Messungsart in Bezug
auf die Bewegungsebene des Detektors gewählt werden. Deshalb genügt eine
einzige Bewegungsebene für
den Detektor, z.B. eine horizontale Bewegungsebene, zur Durchführung aller Arten
von Messungen (d.h. in plane GID und reguläre Messungen) mit guter Auflösung. Mit
anderen Worten ist eine einfache Vierkreis-Diffraktometeranordnung
des erfindungsgemäßen Röntgendiffraktometers
für alle
Arten von Messungen voll flexibel einsetzbar. Nach Auswahl der Probenausrichtung
in Bezug auf die Bewegungsebene des Detektors, kann die Linienrichtung
des Röntgenstrahls
mittels der Schaltvorrichtung angepasst werden. Normalerweise besteht
diese Anpassung aus dem Einstellen der Linienrichtung des Röntgenstrahls
parallel zur Probenoberfläche
(d.h. die Probenoberflächen-Normale und
Linienrichtung sind senkrecht), um den Röntgenfluss zu steigern.
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Die
erste Position der Röntgenquelle
ist besonders geeignet zur Durchführung von Hochfiuss-GID-Messungen
in der Ebene (in plane measurement), wobei die Reflektionsebenen
in der Probe im Wesentlichen senkrecht zur Probenoberfläche sind.
Im Gegensatz dazu stellt die zweite Position eine Position dar,
die für
die meisten anderen XRD-Messtechniken verwendet werden kann, z.B. Theta-2Theta-Scans, wobei
die Reflektionsebenen normalerweise (jedoch nicht zwingend) parallel
zur Probenoberfläche
sind. Gemäß der Erfindung
kann das Röntgendiffraktometer
eine Proben-Schalteinrichtung zum Drehen der Probe (bzw. eines entsprechenden
Probenhalters) aufweisen, wenn die feste Position der Röntgenquelle
geändert
wird. Die Probenschalteinrichtung hält die Probenoberfläche parallel
zur Linienrichtung des Röntgenstrahls.
Zu diesem Zweck kann die Probenschalteinrichtung mit der Schaltvorrichtung
gekoppelt werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Röntgendiffraktometers
wird die Bewegung der Schaltvorrichtung ferngesteuert, insbesondere
durch Verwendung eines Elektromotors. Die Röntgenquelle ist normalerweise
ein recht schwerer Gegenstand und das Bewegen der Röntgenquelle
von Hand kann für
einen nicht so kräftigen Bediener
zu schwierig sein. Durch die Verwendung eines Motors kann die Ausführungsform
von jedem Bediener unabhängig
von dessen Stärke
verwendet werden. Darüber
hinaus kann das Positionieren der Röntgenquelle mit einer höheren Reproduzierbarkeit erfolgen.
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Ebenfalls
bevorzugt ist eine Ausführungsform,
bei welcher die Schaltvorrichtung mechanische Referenzmarken zum
Definieren der zwei festen Positionen der Röntgenquelle aufweist, insbesondere Endanschläge und/oder
Führungsschienen.
Die Endanschläge
können
als Referenzstifte ausgeführt
sein. Die mechanischen Referenzmarken erhöhen die Reproduzierbarkeit
des Positionierens der Röntgenquelle.
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Bei
einer weiteren Entwicklung dieser Ausführungsform weisen die mechanischen
Referenzen Verriegelungseinrichtungen auf, die die Röntgenquelle
in jeder der zwei festen Positionen halten. Die Verriegelungseinrichtungen
erhöhen
die Reproduzierbarkeit und Stabilität der zwei festen Positionen der
Röntgenquelle.
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Ein
vorteilhafter Röntgendiffraktometer
weist eine Röntgenquelle,
die einen Linienfokus-Röntgenstrahl
aussendet, der ein Längenverhältnis des Strahlenquerschnitts
senkrecht zur Ausbreitungsrichtung von mindestens 1.5, vorzugsweise > 2 hat, wobei die größere Ausdehnung
des Strahlenquerschnitts eine Linienrichtung des Röntgenstrahls
definiert, und weiterhin eine Probe und einen Röntgendetektor auf, der in einer
Streuebene um die Achse ω, die
die Position der Probe schneidet, drehbar ist (= "2Θ-Bewegung des Detektors"), wodurch die Streuebene
horizontal ausgerichtet ist und dass die Linienrichtung des Röntgenstrahls
im Wesentlichen parallel zur Streuebene verläuft.
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Dieses
letztgenannte Röntgendiffraktometer ist
besonders geeignet für
GID-Messungen in
der Ebene (in plane measurements). Bei GID in der Ebene sind die
Streuebene und die Probenoberfläche
im Wesentlichen parallel. Aufgrund der resultierenden parallelen
Ausrichtung der Linienrichtung des Röntgenstrahls und der Probenoberfläche kann
ein hoher Fluss während
der GID-Messungen in der Ebene erreicht werden. Gleichzeitig ist
die Probenoberfläche während dieses
GID in der Ebene horizontal ausgerichtet.
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Dies
bedeutet, dass Proben, die auf Schwerkraft empfindlich reagieren,
für GID
in der Ebene mit dem erfindungsgemäßen Röntgendiffraktometer untersucht
werden können.
Proben, die auf Schwerkraft empfindlich reagieren, beinhalten flüssige Proben wie
Flüssigkristalle
oder Proben, die eine beträchtliche
Kriechdehnung oder Rekristallisierung aufweisen, die während der
Messung durch Schwerkraft beeinflusst werden. Das erfindungsgemäße Röntgendiffraktometer
kann auch mit mechanisch instabilen Proben verwendet werden, d.h.
mit Proben, die nicht an einen Probenhalter durch Klemmen oder Kleben befestigt
werden können,
ohne während
des Befestigens oder Entfernens zerstört zu werden, z.B. aufgrund
geringer Bruchzähigkeit.
Gemäß der Erfindung muss
die Probe nur mit der flachen Seite nach oben abgelegt werden.
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Das
zuletzt genannte Röntgendiffraktometer kann
natürlich
mit einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung,
wie oben beschrieben, ausgerüstet
werden.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Röntgendiffraktometers ist
dadurch gekennzeichnet, dass die Probe an einer Euler-Wiege befestigt
ist. Eine Euler-Wiege ist ein wohlbekanntes Beugungswerkzeug für die Röntgenkristallographie.
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Besonders
bevorzugt ist eine Ausführungsform,
bei welcher ein mehrschichtiger Spiegel, insbesondere ein Göbelspiegel,
in dem Strahlengang des Röntgenstrahls
zwischen der Röntgenquelle
und der Probe angeordnet ist. Der mehrschichtige Spiegel ermöglicht ein
Parallelisieren des Röntgenstrahls
mit hoher Intensität
bei geringer Divergenz senkrecht zur Linienrichtung.
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Eine
vorteilhafte weitere Entwicklung dieser Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet,
dass ein Strahlkollimator in dem Strahlengang des Röntgenstrahls
zwischen dem mehrschichtigen Spiegel und der Probe angeordnet ist.
Der Strahlkollimator reduziert die Strahlengröße und damit das Hintergrundsignal
für kleine
Proben.
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Alternativ
oder zusätzlich
ist bei einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung ein Monochromator,
insbesondere ein Strahlverdichter oder Channel-Cut-Monochromator, in
dem Strahlengang des Röntgenstahls
zwischen dem mehrschichtigen Spiegel und der Probe angeordnet. Dies
bietet eine gute Energie- und räumliche
Auflösung.
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Eine
vorteilhafte weitere Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Röntgendiffraktometers ist
dadurch gekennzeichnet, dass mindestes eine Soller-Blende in dem Strahlengang
des Röntgenstrahls
zwischen der Röntgenquelle
und der Probe angeordnet ist. Die Soller-Blende reduziert die Röntgenstrahl-Divergenz. Gemäß der Erfindung
kann eine Soller-Blende auch alternativ oder zusätzlich zwischen der Probe und
dem Röntgendetektor
angeordnet werden.
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Bei
einer höchst
bevorzugten Ausführungsform
hat die Probe eine flache Oberfläche,
die horizontal ausgerichtet ist. Dadurch wird das Röntgendiffraktometer
schon an sich geeignet für
flüssige
Proben wie Flüssigkristalle
oder Suspensionen, oder für die
Elektrochemie.
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Ebenfalls
vorteilhaft ist eine Ausführungsform,
bei welcher die Röntgenquelle
um eine Achse ψ drehbar
angeordnet ist, die senkrecht zur ω-Achse verläuft. Dies bietet einen zusätzlichen
Freiheitsgrad bei flüssigen
Proben.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden
Zeichnung. Ebenso können
die vorstehend genannten und die weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß je für sich oder
zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die erwähnten Ausführungsformen sind
nicht als abschließende
Aufzählung
zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung
der Erfindung.
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Die
Erfindung ist in der Zeichnung gezeigt.
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1a zeigt
ein Röntgendiffraktometer
mit einer drehbaren Röntgenquelle
in einer ersten Position gemäß der Erfindung;
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1b zeigt
das Röntgendiffraktometer
von 1a mit der drehbaren Röntgenquelle in einer zweiten
Position gemäß der Erfindung;
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2 zeigt
ein Röntgendiffraktometer
mit einer horizontalen Streuebene und einer Linienrichtung eines
Röntgenstrahls,
die parallel zur Streuebene ist.
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1a zeigt
ein erfindungsgemäßes Röntgendiffraktometer 1 in
einer ersten Position einer Röntgenquelle 2,
die für
Beugung unter streifendem Einfallswinkel (GID) in der Ebene (in
plane grazing incidence diffraction) verwendet wird. Die Röntgenquelle 2 weist
eine gegenüber
Röntgenstrahlen
dichte Röhre
auf und kann mittels einer Schaltvorrichtung 10 von der
ersten Position, gezeigt in 1a, in
welcher sie aufrecht steht, in eine zweite Position gedreht werden,
die weiter hinten in 1b gezeigt ist.
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Die
Röntgenquelle 2 sendet
einen Linienfokus-Röntgenstrahl 3 aus,
dessen Linienrichtung 4 horizontal ausgerichtet ist, d.h.
sich von vorne nach hinten in 1a erstreckt.
Der Röntgenstrahl 3 hat eine
im Wesentlichen rechteckige Form, wobei die Linienrichtung 4 mit
der Richtung der langen Seiten des Rechtecks übereinstimmt. Der Röntgenstrahl 3 kann
weiterhin auch eine elliptische Form haben, wobei die lange Achse
die Linienrichtung 4 definiert. Der Röntgenstrahl 3 wird
von einem Göbelspiegel 5 auf eine
Probe 6 fokussiert. Die Probe 6 hat eine flache, scheibenförmige Oberfläche, wobei
die Probenoberfläche
horizontal ausgerichtet ist, d.h. die Ebene der Scheibe ist horizontal
ausgerichtet, wobei ihre Ebenennormale sich vertikal erstreckt.
Der Einfallswinkel des Röntgenstrahls 3 auf
die Oberfläche
der Probe 6 beträgt
ca. 0,5°,
was für
eine GID-Geometrie typisch ist. Dieser Einfallswinkel wird jedoch
in den Figuren vernachlässigt.
Die Linienrichtung 4 des Röntgenstrahls 3 ist
parallel zur Probenoberfläche
der Probe 6, wobei eine Projektion 9 des Röntgenstrahls 3 auf der
Probe 6 klein gehalten wird. Dies steigert den effektiven
Röntgenfluss.
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Der
Röntgenstrahl 3 wird
an der Probe 6 von Reflektionsebenen innerhalb der Probe
gebeugt, die im Wesentlichen vertikal ausgerichtet sind. Der gebeugte
Röntgenstrahl 3 wird
von einem Röntgendetektor 7 detektiert.
Der Röntgendetektor 7 ist
ein Scintillator-Detektor und kann um eine Achse ω auf einer
kreisförmigen
Kurve 8 gedreht werden. Die kreisförmige Kurve 8 definiert
die Bewegungsebene des Röntgendetektors 7,
der als Streuebene bezeichnet wird. Die Streuebene in 1a ist
horizontal ausgerichtet, und stellt eine bevorzugte Ausrichtung des
Röntgendiffraktometers 1 als
Ganzes dar. Die Achse ω schneidet
die Position der Probe 6.
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Positionen
des Röntgendetektors 7,
bei welchen ein Signal bei einer GID-Messung detektiert wird, können verwendet
werden, um die absolute Ausrichtung der verantwortlichen Reflektionsebene innerhalb
der Probe 6 zu bestimmen, da die Halbierende des Winkels
zwischen dem eintreffenden und austretenden Röntgenstrahl 3 die
Ebenennormale der Reflektionsebene andeutet. Die Art der Reflektionsebene
kann z.B. durch die Bragg-Gleichung beurteilt werden.
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1b zeigt
das erfindungsgemäße Röntgendiffraktometer 1 von 1a in
einer zweiten Position der Röntgenquelle 2,
die für
normale XRD-Messungen, wie einen Theta-2Theta-Scan, verwendet wird.
Die zweite Position der Röntgenquelle 2 wird
durch Betätigen
der Schaltvorrichtung 10 erreicht.
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Die
Röntgenquelle 2 liegt
auf einer langen Seite. Sie sendet einen linienförmigen Röntgenstrahl 11 aus,
dessen Linienrichtung 12 sich vertikal erstreckt. Der Röntgenstrahl 11 wird
durch den Göbelspiegel 5 auf
eine Probe 13 fokussiert. Der Göbelspiegel 5 kann
fest mit der Röntgenquelle
verbunden sein, so dass er sowohl in der ersten als auch zweiten Position
der Röntgenquelle 2 angemessen
positioniert ist. Die allgemeine Ausbreitungsrichtung des Röntgenstrahls 11 direkt
hinter der Röntgenquelle 2 ist
identisch mit der allgemeinen Ausbreitungsrichtung des Röntgenstrahls 3 direkt
hinter der Röntgenquelle 2 in 1a.
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Die
Probe 13 hat wiederum eine flache, scheibenförmige Oberfläche. Die
Probe 13 ist vertikal ausgerichtet, so dass wiederum die
Linienrichtung 12 des Röntgenstrahls 11 parallel
zur Oberfläche
der Probe 13 ist, um die effektive Strahlengröße klein
und die Auflösung
hoch zu halten. Im Gegensatz zu 1a ist
der Einfallswinkel des Röntgenstrahls 11 auf
der Probe 13 nicht begrenzt. Bei einem Theta-2Theta-Scan
wird der Einfallswinkel Theta zwischen normalerweise ca. 1° und 180° durchfahren.
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Der
Röntgenstrahl 11 wird
dann von Reflektionsebenen der Proben gebeugt. Bei einem Theta-2Theta-Scan
sind diese Reflektionsebenen parallel zur Oberfläche der Probe 13,
d.h. die Reflektionsebenen sind vertikal ausgerichtet. Der Röntgendetektor 7 detektiert
den gebeugten Röntgenstrahl 11. Während eines
Theta-2Theta-Scans werden sowohl die Probe 13 als auch
der Röntgendetektor 7 um
eine vertikale Achse, die die Probe 13 schneidet, gedreht, jedoch
mit der doppelten Winkelgeschwindigkeit des Röntgendetektors 7 im
Vergleich zur Probe 13.
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Durch
die Erfindung kann somit ein Röntgendetektor 7 verwendet
werden, der nur in einer Bewegungsebene (hier der horizontalen Ebene)
bewegbar ist, um sowohl GID-Messungen in der Ebene als auch normale
XRD-Messungen, wie Theta-2Theta-Scans, auszuführen, wobei die Linienrichtung
des eintreffenden Röntgenstrahls
parallel zur Probenoberfläche
verläuft.
In beiden Fällen
ist somit ein hoher Fluss möglich.
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2 zeigt
ein weiteres Röntgendiffraktometer 20,
das für
GID-Messungen in der Ebene (in plane measurements) bestimmt ist,
mit einer horizontalen Streuebene und einer Linienrichtung eines Röntgenstrahls
parallel zur Streuebene. Eine Röntgenquelle 21 als
gegenüber
Röntgenstrahlen
dichte Röhre
sendet einen Linienfokus-Röntgenstrahl 22 mit
einer horizontalen Linienrichtung 23 aus. Der Röntgenstrahl 22 wird
durch einen Göbelspiegel 24 und
Strahlverdichter 25 geformt und trifft auf eine Probe 25.
Die Probe 25 hat eine flache horizontale Oberfläche und
ist rund. Der Einfallswinkel des Röntgenstrahls 22 auf
die Probe 25 ist sehr klein, normalerweise kleiner als
5°, vorzugsweise
kleiner als 1°. Aufgrund
dessen, dass die Linienrichtung 23 parallel zur Oberfläche der
Probe 25 ist, ist die Projektion 26 des Röntgenstrahls 22 auf
die Probe 25 relativ klein. Dadurch sind GID-Messungen
in der Ebene von hoher Auflösung
möglich.
Der Röntgenstrahl 22 wird dann
an vertikal ausgerichteten Reflektionsebenen innerhalb der Probe 25 gebeugt.
Nach Passieren eines Satzes von Soller-Blenden 27 wird
der gebeugte Röntgenstrahl 22 in
einem Röntgendetektor 28,
beispielsweise einem Scintillator-Detektor, detektiert. Der Röntgendetektor 28 kann
auf einer Kurve 29 um eine vertikale Achse ω in einer
Bewegungsebene bewegt werden, der sogenannten Streuebene. Die Streuebene
ist horizontal ausgerichtet.
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Das
Röntgendiffraktometer
von 2 ermöglicht
eine GID-Messung in der Ebene mit einer Linienrichtung 23 eines
Röntgenstrahls 22 parallel
zur Oberfläche
einer flachen, zu untersuchenden Probe 25, wobei die Probe 25 während der
Messung horizontal ausgerichtet ist. Dadurch ist das Röntgendiffraktometer
geeignet für
Hochfluss-GID-Messungen in der Ebene von flüssigen Proben, insbesondere Flüssigkristallen.