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Röntgendiffraktion (XRD)

Röntgendiffraktion (X-Ray Diffraction, XRD) ist eine Methode, kristalline Materialien im Labor zu untersuchen. Die Methode wurde von Max von Laue 1912 entwickelt, der herausfand, dass kristalline Substanzen Röntgenstrahlen brechen und zwar abhängig von ihrer internen Struktur. 

Man unterscheidet zwischen Untersuchungen an Gesteinspulver und solchen an Einkristallen. Röntgendiffraktion wird häufig angewendet in

  • Geologie
  • Umweltfragen
  • Materialkunde
  • Ingenieurwesen.

Ein Untersuchung dauert typischerweise weniger als 20 Minuten (ohne die Probenvorbereitung).

Anwendung in der Geothermie

Die Hauptanwendung ist die Tonmineralanalyse feinkörniger Proben auf Mineralalterationen.

Feldarbeiten

Die Probennahme ist relativ einfach, da wenige Gramm ausreichen. Die Proben sollten möglichst rein sein.

Technologie

In einer Röntgenröhre (x-ray tube) wird Zielmaterial (Cu, Fe, Mo, or Cr) durch einen Elektronenstrahl angeregt, wodurch Elektronen der Hülle angehoben werden. Mit der so entstehenden Strahlung werden die Proben bestrahlt. Die Rückstrahlung der Probe genügt dem Bragg'schen Gesetz (n λ = 2d sinΘ). Gemessen werden die Winkel (Goniometer) und die zwischen einfallendem und reflektiertem Strahl entstehend konstruktive oder destruktive Überlagerung.

Literatur

Bish, DL and Post, JE, editors. 1989. Modern Powder Diffraction. Reviews in Mienralogy, v. 20. Mineralogical Society of America.

Campana, C.F., Bruker Analytical Application Note

Cullity, B. D. 1978. Elements of X-ray diffraction. 2nd ed. Addison-Wesley, Reading, Mass.Eby, G.N., 2004, Principles of Environmental Geochemistry. Brooks/Cole-Thomson Learning, p. 212-214.

Klug, H. P., and L. E. Alexander. 1974. X-ray diffraction procedures for polycrystalline and amorphous materials. 2nd ed. Wiley, New York.

Moore, D. M. and R. C. Reynolds, Jr. 1997. X-Ray diffraction and the identification and analysis of clay minerals. 2nd Ed. Oxford University Press, New York.

Putnis, A. (1992). Introduction to Mineral Sciences. Cambridge, UK: Cambridge University Press. Chapter 3 (pp. 41-80).

Baermann, A., Kröger & Zarth, M.: Anhydritzemente im Rhätsandstein Hamburgs - Röntgen- und kernspintomographische Untersuchungen und Lösungsversuche. In: Zeitschrift für Angewandte Geologie : (2000), Nummer 46 Heft 3, S. 144-152 

Weitere Literatur unter Literaturdatenbank und/oder Konferenzdatenbank

Weblink

http://en.openei.org/wiki/X-Ray_Diffraction_(XRD)