Einleitung
Der deutsche Physiker Rudolf L. Mössbauer entdeckte 1958 (während seiner Promotionsarbeit) ein Resonanzphänomen, wofür er drei Jahre später den Nobelpreis erhielt. Bei dem beobachteten Phänomen handelt es sich um die rückstoßfreie Kernresonanzabsorbtion bzw. -emission von Gamma-Strahlen. Zu Ehren des Entdeckers wurde dieses Phänomen "Mössbauer-Effekt", die sich daraus entwickelnde Methode "Mössbauer-Spektroskopie" genannt. Bei der Mössbauer-Spektroskopie werden Atomkerne als Sender (Empfänger) von rückstoßfrei emittierten (absorbierten) Gamma-Quanten beobachtet. Je nach Art der untersuchten Spezies werden dadurch charakteristische Mössbauer-Spektren erhalten. Die wichtigsten Parameter sind hierbei die Isomerieverschiebung, die elektrische Quadrupolaufspaltung und die magnetische Aufspaltung. Damit können Informationen über den Oxidationszustand, Bindungseigenschaften sowie lokale elektrische Feldgradienten und Magnetfelder erlangt werden..
Spektrometer
Die verwendeten Spektrometer sind aus einzelnen Komponenten der Firma "Halder" modular aufgebaut. Materialien, die folgende Elemente beinhalten, können in der AG Becker mittels Mössbauer-Spektroskopie untersucht werden: Eisen, Zinn, Europium
Die zu untersuchenden Proben müssen in Pulverform oder sehr dünnen Folien (bis etwa 50 Mikrometer Dicke) vorhanden sein und können mit der vorhandenen Ausstattung in-situ unter variablen Gasmischungen bei Temperaturen bis zu 1000°C vermessen werden. Die gewünschten Gasmischungen (CO, CO2, N2, O2, Ar, H2, NH3) werden über Massendurchflussregler der Firma "MKS" eingestellt. Zur Kontrolle der eingestellten Gasmischungen wird zusätzlich eine kommerzielle EMK-Zelle (Lambda-Sonde) verwendet.
 Mössbauer Ofen |
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Anwendungsgebiete
In der AG Becker werden viele moderne Systeme mittels Mössbauer-Spektroskopie vermessen. Gerade auf dem Gebiet der Kathodenmaterialien für Festkörper-Brennstoffzellen (SOFC), sauerstoffpermeablen Membranen zur partiellen Oxidation von Kohlenwasserstoffen, sowie Stahlveredelung und Korrosionsschutz werden sehr viele Untersuchungen durchgeführt. Ziel ist es, das Verhalten dieser Materialien unter realen Arbeitsbedingungen zu untersuchen, um daraufhin eine Aussage über mögliche Anwendungsmöglichkeiten in industriell bedeutenden Bauteilen zu treffen.
aktualisiert 08.02.2010
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