Kleinwinkelstreuung

Zusammenfassung

Die Untersuchung von kleinen, regelmäßigen Strukturen in vielen Werkstoffen kann mit-tels der Kleinwinkelstreuung erfolgen. Hierbei wird eine diinne, durchstrahlbare Probe mit einem fein fokussierten monochromatischen Röntgenstrahl durchstrahlt. Liegen jetzt kleine regelmäßige Strukturen vor, wird der Röntgenstrahl abgelenkt. Ablenkung der Strahlrichtung ist immer Beugung, die Ablenkwinkel θ sind gering meist kleiner 5°, deshalb spricht man hier von Kleinwinkelstreuung (small angle X-Ray scattering -SAXS). Die Beugungserscheinungen kommen hier zustande, da an den Grenzen der Strukturen geringe Unterschiede in der Elektronendichte auftreten, die die fiir den Beugungsnach-weis notwendigen Interferenzen hervor rufen. In Bild 14.1a wird schematisch gezeigt, welche Strukturen damit gemessen werden können. Es muss betont werden, dass es bei dieser Methode einzig auf die Größe und Gleichmäßigkeit der Strukturen ankommt, nur dann bilden sich nachweisbare Beugungserscheinungen, hervorgerufen durch Elektronen-dichteunterschiede. Die Regelmäßigkeit bezieht sich hier auf die Form. Es ist mit dieser Methode auch möglich, nichtkristalline Anordnungen zu vermessen. Zur Abschätzung der Größen kann wiederum die Braggsche-Gleichung herangezogen werden. So sind ist bei festgestellten Beugungserscheinungen bei θ = 1° mit ≈ 4,41nm Strukturabmessungen zu rechnen, bei θ = 5° sinkt die Strukturgröße auf ≈ 0,88 nm. So werden mit dieser Metho-de verstärkt Faserstrukturen in Hölzern, Polymerketten in Kunststoffen und nanoskalige Einlagerungen auf ihre Größe untersucht. An Hand der Peakform/Peakbreite lässt sich auf die Gleichmäßigkeit schließen.