Um die Genauigkeit und Stabilität von Desktop-Röntgendiffraktometern zu gewährleisten, sind regelmäßige Kalibrierungen mit Standards wie Silizium und die Kontrolle der Umgebungsbedingungen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Reinheit) unerlässlich. Ordnungsgemäße Wartung, eine stabile Stromversorgung, Schulungen für das Bedienpersonal und rechtzeitige Überprüfungen sichern darüber hinaus eine zuverlässige Langzeitleistung und die Integrität der Daten.

Die Pulver-Röntgenbeugung ermöglicht die zerstörungsfreie Analyse von Eigenspannungen durch die Bestimmung von Gitterverzerrungen mittels Verschiebungen der Beugungspeaks unter Anwendung der Methode des fixierten ψ und des Hookeschen Gesetzes. Sie ist unverzichtbar für die Materialwissenschaft, die Luft- und Raumfahrt, die Automobilindustrie und die Fertigungsindustrie.

Tisch-Röntgendiffraktometer sind für die Qualitätskontrolle unerlässlich, da sie zerstörungsfreie und präzise Analysen der Kristallstruktur, Zusammensetzung und Spannungen von Materialien ermöglichen. Sie erlauben die Fehlererkennung, Prozessoptimierung und Fehleranalyse in Forschung und Entwicklung sowie in der Produktion und verbessern so Effizienz, Zuverlässigkeit und Konformität.

Ein Einkristall-Röntgendiffraktometer liefert Erkenntnisse über die dreidimensionale Atomstruktur durch die Analyse von Röntgenbeugungsmustern (Braggsches Gesetz). Durch Datenerfassung, Fourier-Transformation und Modellverfeinerung werden Elektronendichtekarten generiert, um Molekülkonfigurationen zu bestimmen.

Dieser Leitfaden beschreibt detailliert die Versuchsplanung mittels Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAS) und legt dabei besonderen Wert auf eine einheitliche Probenpräparation (z. B. Mahlen, Verdünnen, Umgang mit Inertgasen) und eine präzise Messsteuerung (z. B. Scanbereiche, Strahlparameter, Datenmittelung). Die korrekte Durchführung gewährleistet zuverlässige Daten zur lokalen Atomstruktur, die für die Forschung im Bereich Katalyse und Energiematerialien unerlässlich sind.

XAS, eine fortschrittliche Synchrotron-basierte Technik, analysiert die Röntgenabsorption, um atomare lokale elektronische Zustände und geometrische Strukturen (mittels XANES und EXAFS) zerstörungsfrei aufzudecken; sie findet breite Anwendung in der Material- und Energieforschung.

Für die Röntgenbeugung benötigt man einen qualitativ hochwertigen Einkristall, der eine optimale Wahl des Lösungsmittels (mäßige Löslichkeit/Flüchtigkeit), eine geeignete Züchtungsmethode (Verdampfung/Diffusion), eine hohe Reinheit der Probe und eine vibrationsfreie Umgebung erfordert, um eine wohldefinierte Morphologie und minimale Defekte zu gewährleisten.

Dieser Artikel beschreibt eine umfassende, dreistufige Strategie zur Eliminierung von Beugungsinterferenzen höherer Ordnung in der Röntgen-Einkristallstrukturanalyse. Die Methoden umfassen Hardware-Filterung an der Quelle mittels Monochromatoren und Spalten, Parameteroptimierung während der Datenerfassung zur Unterdrückung von Detektionsstörungen sowie Software-Korrekturalgorithmen für Resteffekte in der Datenverarbeitung. Dieser kombinierte Ansatz gewährleistet eine hochpräzise Kristallstrukturbestimmung durch die Kontrolle von Intensitätsfehlern.

XRD-Analysatoren nutzen das Bragg'sche Gesetz zur Messung von Beugungswinkeln und ermöglichen so die zerstörungsfreie Bestimmung von Kristallphasen, Gitterkonstanten, Korngröße und Spannungen aus Änderungen des Netzebenenabstands.

Physikalische Grundlagen des Röntgendiffraktometers (zur Spannungsmessung): Detaillierte Herleitung der Diffraktionsgeometrie und des Spannungs-Dehnungs-Zusammenhangs