Pulverröntgendiffraktometer mit Ag-Röhre

• Fachliche Zuordnung: Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung in 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 550103377

Das beantragte Pulverdiffraktometer wird uns völlig neue Möglichkeiten bei in situ-Messungen sowie bei der Messung hochabsorbierender Proben ermöglichen. Das neue Gerät soll mit einer kurzen Wellenlänge (Ag-Strahlung) betrieben und daher vorzugsweise für die Analyse stark absorbierender Proben, d. h. Verbindungen mit schweren Elementen ab der 6. Periode des PSE, eingesetzt werden. Insbesondere soll das Gerät aufgrund der verringerten Absorption der harten Strahlung bzw. hohen Eindringtiefe für Messungen mit in situ-Aufbauten dienen. Dies beinhaltet eine speziell entwickelte elektrochemische in situ-Zelle, sowie eine Hochtemperatureinheit für Messungen bis 1600 °C in Kapillargeometrie. Für solche in situ-Aufbauten ist der Einsatz von kurzwelliger Röntgenstrahlung aus zwei Gründen vorteilhaft. Erstens macht sich die geringere Absorption bei der notwendigen Verwendung von Fenstern bezahlt. Zweitens erlaubt die kurze Wellenlänge in Kombination mit einem Detektor für einen großen 2θ-Bereich ein vollständiges Diffraktogramm ohne Detektorbewegung aufzunehmen (sogenannte „Snapshots“), was bei zeitlich veränderlichen in situ-Experimenten von höchster Priorität ist. Perspektivisch soll das Gerät außerdem die Messung der totalen Streuung ermöglichen um pair distribution function (PDF) Analysen durchzuführen. An der Universität Stuttgart ist derzeit kein Gerät mit einem ähnlichen Leistungsspektrum vorhanden. Mit technischer Ausrichtung und Ausstattung ergänzt das Gerät die vorhandenen Messmöglichkeiten in idealer Weise, ermöglicht die Messung von bisher schwer zu analysierenden Proben und Nutzung von komplexen Messaufbauten, insbesondere in situ-Experimenten. Weiterhin ergänzt das Gerät die Analyse von Phasenumwandlungen, besonders von luft- und feuchtigkeitsempfindlichen Proben, in einem breiten Temperaturbereich. Entsprechend bringt das neue Gerät die analytischen Möglichkeiten auf ein zeitgemäßes und zukunftsgerichtetes Niveau.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Pulverröntgendiffraktometer mit Ag-Röhre
• Gerätegruppe: 4011 Pulverdiffraktometer
• Antragstellende Institution: Universität Stuttgart
• Leiter: Professor Dr. Rainer Niewa