Debye-Scherrer-Beugungsbilder von Pulverproben mit rhombenförmiger Struktur (Bragg-Brentano-Geomterie)

Prinzip

Polykristalline Germanium- und Siliziumpulverproben, die im Diamantgittertyp kristallisieren, werden mit der Strahlung einer Röntgenröhre mit Kupferanode bestrahlt. Ein schwenkbares Geiger-Müller-Zählrohr detektiert die von den verschiedenen Netzebenen der Kristallite konstruktiv reflektierte Strahlung. Die Debye-Scherrer-Diagramme werden automatisch registriert. Die Auswertung der Diagramme liefert die Zuordnung der Bragg-Reflexe zu den einzelnen Netzebenen, deren Abstände, den Bravaisgittertyp, sowie die Gitterkonstanten der Proben und deren Atomzahl in der Einheitszelle.

Aufgaben

1. Registrieren Sie die Intensität der an einer Germanium- und Siliziumpulverprobe rückgestreuten Cu-Röntgenstrahlung als Funktion des Rückstreuwinkels.
2. Berechnen Sie aus den Winkelpositionen der einzelnen Bragg-Linien die zugehörigen Netzebenenabstände.
3. Ordnen Sie die Bragg-Reflexe den jeweiligen Netzebenen zu. Ermitteln Sie die Gitterkonstanten der Proben und deren Bravais- Gittertyp.
4. Bestimmen Sie die Anzahl der Atome in der Einheitszelle.

Themenfelder

• Charakteristische Röntgenstrahlung
• Monochromatisierung von Röntgenstrahlung
• Kristallstrukturen
• Bravais-Gitter
• Reziproke Gitter
• Millersche-Indizes
• Atomfaktor
• Strukturfaktor
• Bragg-Streuung
• Bragg-Brentano Geometrie