Röntgenphysik

Absorption von Röntgenstrahlen

Prinzip Die von einer Röntgenröhre emittierte polychromatische Röntgenstrahlung wird mit Hilfe eines Einkristall nach ihrer Energie gefiltert. Die dann von dem Kristall ausgehende monochromatische Strahlung wird als Primärstrahlung benutzt, um das Absorptionsverhalten verschiedener Metallfolien mit unterschiedlichen Dicken zu untersuchen.

Ausrichten der Kamera

Bestimmung der Gitterkonstanten eines Einkristalls

Prinzip Polychromatische Röntgenstrahlen treffen unter verschiedenen Glanzwinkeln auf einen Einkristall, an dessen Netzebenen die Strahlen reflektiert werden. Mit Hilfe eines Energiedetektors werden in Reflexion nur die Strahlenanteile registriert, die konstruktiv miteinander interferieren. Aus den verschiedenen Beugungsordnungen und der Energie der reflektierten Strahlen wird die Gitterkonstante des Kristalls bestimmt.

Bestimmung der Länge und Lage eines nicht sichtbaren Objekts

Prinzip Aus einem Röntgenbild die Länge und die räumliche Lage eines räumlichen Objektes zu bestimmen wird in diesem Versuch geübt. Als Modell dient ein in einen Holzklotz eingebetteter Metallstift. Dies ist auch eine gute Vorübung umd das Prinzip der Computer-Tomografie zu zeigen.

Beugungsmessungen zur Bestimmung der Intensität der Debye-Scherrer-Reflexe mit einer kubischen Pulverprobe (Bragg-Brentano-Geomterie)

Prinzip Eine polykristalline, kubisch flächenzentriert kristallisierenden Pulverprobe wird mit der Strahlung einer Röntgenröhre mit einer Kupferanode bestrahlt. Ein schwenkbares Geiger-Müller-Zählrohr detektiert die von den verschiedenen Netzebenen der Kristallite reflektierte Strahlung. Das Bragg-Diagramm wird au-tomatisch registriert. Es werden die Intensitäten der einzelnen Reflexlinien bestimmt und mit den theore-tisch zu erwartenden Intensitäten verglichen. Außerdem liefert die Auswertung die Zuordnung der Bragg-Linien zu den einzeln Netzebenen, ihren Abstand, sowie die Gitterkonstante der Probe und auch deren Bravaisgittertyp.

Charakteristische Röntgenlinien unterschiedlicher Anodenmaterialien / Moseleysches Gesetz

Prinzip Das Moseleysche Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen der Energie der Ka-Linien charakteristischer Röntgenspektren und der Kernladungszahl. In diesem Versuch bestimmt man die jeweiligen charakteristischen Röntgenlinien verschiedener nodenmaterialien und verifiziert damit das  Moseleysche Gesetz.

Charakteristische Röntgenstrahlung von Eisen

Prinzip Eine Röntgenröhre mit einer Eisenanode  erzeugt Röntgenstrahlung, die mit Hilfe eines Einkristalls als Funktion des Bragg-Winkels selektiert wird. Ein Geiger-Müller-Zählrohr registriert die Intensität der Strahlung. Aus den Glanzwinkelwerten der charakteristischen Röntgenlinien bestimmt man deren Energie.

Charakteristische Röntgenstrahlung von Kupfer

Prinzip Eine Röntgenröhre mit einer Kupferanode  erzeugt Röntgenstrahlung, die mit Hilfe eines Einkristalls als Funktion des Bragg-Winkels selektiert wird. Ein Geiger-Müller-Zählrohr registriert die Intensität der Strahlung. Aus den Glanzwinkelwerten der charakteristischen Röntgenlinien bestimmt man deren Energie. Vorteile • Röntgengerät mit Bauartzulassung des Bundesamtes für Strahlenschutz • Unzerstörbare Strahlenschutzscheiben aus Acryl mit Bleizusatz zur Strahlenabsorption

Charakteristische Röntgenstrahlung von Molybdän

Prinzip Eine Röntgenröhre mit einer Molybdänanode  erzeugt Röntgenstrahlung, die mit Hilfe eines Einkristalls als Funktion des Bragg-Winkels selektiert wird. Ein Geiger-Müller-Zählrohr registriert die Intensität der Strahlung. Aus den Glanzwinkelwerten der charakteristischen Röntgenlinien bestimmt man deren Energie.

Charakteristische Röntgenstrahlung von Wolfram

Prinzip Eine Röntgenröhre mit einer Wolframanode erzeugt Röntgenstrahlung, die mit Hilfe eines Einkristalls als Funktion des Bragg-Winkels selektiert wird. Ein Geiger-Müller-Zählrohr registriert die Intensität der Strahlung. Aus den Glanzwinkelwerten der charakteristischen Röntgenlinien wird deren Energie bestimmt.

Compton-Effekt - energiedispersive Direktmessung

Prinzip Photonen der Molybdän K α-Röntgenlinie werden an quasifreien Elektronen eines Plexiglasquaders gestreut. Mit Hilfe eines schwenkbaren Halbleiterdetektors und eines nachgeschalteten Vielkanalanalysators wird die Energie der gestreuten Photonen winkelabhängig bestimmt.

Compton-Streuung von Röntgenstrahlen

Prinzip Mittels einer indirekten Methode wird in diesem Versuch die Comptonwellenlänge mit Hilfe von Röntgen-strahlen bestimmt. Hierfür werden Röntgenstrahlen an einem Plexiglasblock gestreut. Die Intensität der gestreuten Strahlung wird mit einem Zählrohr gemessen. Aus dem Transmissionsverhalten wird anhand einer zuvor gemessenen Transmissionskurve die Comptonwellenlänge bestimmt.