Ermittlung der Ladung von Fremdatomen in verdünnter Lösung durch Mikrosondenmessungen des Materietransports in Metallen

Zusammenfassung

In früheren Arbeiten^1–3 wurde bereits gezeigt, wie die Genauigkeit von Messungen des Elektrotransports ganz wesentlich durch den Einsatz der Mikrosonde gesteigert werden kann. Die Versuchsanordnung zeigt Abb. 1. Eine hohlzylindrische Probe befindet sich zwischen wassergekühlten Kupferelektroden, die den Durchgang eines Gleichstroms hoher Dichte ermöglichen. Die Probe selbst besteht aus drei Teilen, einer verdünnten Legierung zwischen zwei Stücken entweder des reinen Grundmetalls oder einer geringfügig anders legierten Probe. Der durchgehende Strom heizt die Probe dabei so weit auf, daß Diffusion eintritt. Dieser überlagert sich der Elektrotransport, so daß eine Verschiebung des Diffusionsprofils gegenüber einem gitterfesten Bezugssystem erfolgt, das etwa durch die Schweißebenen der einzelnen Probenteile gegeben ist. Ein solches Profil zeigt für die Stoffpaarung Antimon in Kupfer Abb. 2. Man erkennt deutlich die Verschiebung zur Anode. Unter den hier gegebenen Randbedingungen kann man diese Transportkurve dadurch auswerten, daß man die örtliche Relativkonzentration gegen die Ortskoordinate x im Wahrscheinlichkeitsnetz aufträgt. Das ergibt ein Profil für jede der beiden Schweißebenen, wie Abb. 3 erkennen läßt. Die Profile sollten Geraden sein, deren Steigung den Diffusionskoeffizienten D liefert, während ihre Verschiebung vt gegen die Schweißebenen die Transportgeschwindigkeit v zu ermitteln gestattet.

Vortrag anläßlich des 5. Kolloquiums über metallkundliche Analyse mit besonderer Berücksichtigung der Elektronenstrahl-Mikroanalyse, Wien, 22. bis 25. Oktober 1969.