Abteilung Mikrostruktur- und Eigenspannungsanalyse
Röntgendiffraktometer - LEDDI
Zur Durchführung energiedispersiver Analysen von Eigenspannungen, Textur und weiterer mikrostruktureller Parameter steht das in Kooperation mit der Universität Kassel / Lehrstuhl Prof. Scholtes und der Firma Huber Diffraktionstechnik GmbH & Co. KG entwickelte, energiedispersiv arbeitende Achtkreis-Labor-Röntgendiffraktometer LEDDI (Laboratory Energy Dispersive DIffraction) am HZB zur Verfügung.
Der energiedispersive Labor-Messplatzes LEDDI zur Analyse von Eigenspannungen, Textur und Mikrostruktur in der Standardkonfiguration.
Durch die Nutzung des in einer konventionellen Wolfram-Langefeinfokus-Röntgenröhre erzeugten, kontinuierlichen Bremsstrahlspektrums wird im vorliegenden Falle ein Energiebereich bis 60 keV abgedeckt. Dadurch können wesentlich höhere Eindringtiefen im Material erreicht werden, als dies durch den Einsatz winkeldispersiv arbeitender Labor-Röntgendiffraktometer üblicherweise möglich ist. Die Detektion der gebeugten Strahlung erfolgt durch zwei identische, energiedispersive Si(Li)-Detektoren Modell SER-25 der Firma Baltic Scientific Instruments (BSI), welche mit Hilfe von Peltier-Elementen gekühlt werden. Beide Detektionssysteme können unabhängig voneinander sowohl in der vertikalen als auch in der horizontalen Ebene verfahren werden. Auf diese Weise ist es möglich, unterschiedliche Beugungswinkel oder Probenmessrichtungen (φ,ψ) für jeden Detektor zu realisieren und durch eine zweckmäßige Anordnung beider Systeme sowie die anschließende Kombination aller von ihnen erfassten Daten kann eine deutliche Verkürzung der erforderlichen Versuchszeiten erreicht werden.
Zur Einstellung des Primärstrahlquerschnittes stehen wahlweise Kollimatoren, Monokapillaren unterschiedlichen Durchmessers sowie eine Kombination aus kollimierendem Polykapillarsystem und Blenden zur Verfügung. Um die Divergenz der gebeugten Strahlung zu minimieren, sind beide Detektorsysteme jeweils mit einer 0,15°-Sollerblende ausgestattet. Die Orientierung der Quelle und der Detektoren zur Probe erfolgt über eine Kombination aus Rotations- und Translationsbewegungen. Zur Festlegung der Messposition auf der Probenoberfläche verfügt das Gerät über einen x-y-z-Translationstisch sowie ein CCD-Kamerasystem. Für die Definition der korrekten Probenhöhe wird ein Laser-Triangulationssystem eingesetzt. Zur Realisierung verschiedener Probenorientierungen (φ, ψ) sind ferner eine Χ-Eulerwiege sowie zwei Φ-Rotationstische vorhanden. Dabei ermöglicht die Rotation um die Φ1-Achse eine direkte Probendrehung um den Streuvektor und das Gerät ist dadurch sehr flexibel in Bezug auf die Bearbeitung unterschiedlichster materialwissenschaftlicher Fragestellungen. Die Steuerung der Achsen sowie die Erfassung der Messdaten erfolgt über die Software SPEC®.