Techniklexikon

nukleare Analysemethoden

Oberflächen- und Grenzflächenphysik, kernphysikalische Analysetechniken, die weltweit angewandt werden, um quantitativ und qualitativ Elementkonzentrationen in Festkörpern zu ermitteln.

Zu diesen Analysetechniken zählen die Neutronenreaktionsanalyse (NAA) und Ionenstrahlanalysen. Den Techniken ist gemeinsam, dass Festkörper mit Teilchen beschossen werden und die daraus resultierenden Wechselwirkungsprozesse Aufschluss über Materialbeschaffenheiten geben. Im Falle der Ionenstrahltechniken werden meist »leichte« Partikel wie Protonen mit relativ hohen Energien (bis zu einigen Millionen eV) verwandt. Typische Reaktionsprodukte sind Röntgenstrahlung (Protonen-induzierte Röntgenspektroskopie) Gammastrahlen (Protonen-induzierte Gammaspektroskopie) und Teilchen (Kernreaktionsanalyse). Zu den Ionenstrahltechniken zählt auch Rutherford-Rückstreuspektroskopie, welche als eines der ersten weltweiten nuklearen Ionenstrahlanalyseverfahren gilt. Den Techniken ist ausserdem gemeinsam, dass grosstechnische Apparaturen (z.B. Kernreaktoren für NAA oder Ionenbeschleuniger für Ionenstrahltechniken) eingesetzt werden müssen, um entsprechende Teilchen zu generieren und/oder auf hohe Energie zu beschleunigen. Die Analysen sind deshalb recht kostspielig und begrenzen somit z.B. die Verwendung der Verfahren zur routinemässigen Qualitätskontrolle.