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teuer in der Herstellung. Beryllium ist im Prinzip eines der besten Materialien, es verfügt über
einen großen Streuquerschnitt für Neutronen und eine kleine Einheitszelle. Das Material wird
bei Instrumenten eingesetzt, die einen möglichst großen Wert benötigen. Die Toxizität
erschwert jedoch die Herstellung geeigneter Kristalle erheblich. Kupfer besitzt, wie auch
Beryllium, einen großen reziproken Gittervektor, so dass dieses Material bei Energien über
¬ 50 zum Einsatz kommt.
Silizium und Germanium besitzen eine Diamant-Struktur. Diese werden meistens bei der
(111)-Reflexion eingesetzt, um die gewünschte Wellenlänge zu erzeugen. Vorteil ist hier,
dass die unerwünschte Wellenlänge ­ /2 nicht gestreut wird, da der (222) Reflex in der
Diamant Struktur ausgelöscht ist. Jedoch können immer noch Neutronen mit /3
Wellenlänge an der (333) Ebene reflektiert werden. Die Energie entspricht dem Neunfachen
der eigentlichen Energie der genutzten Neutronen. Typischerweise werden Silizium und
Germanium bei thermischen, moderierten Neutronen eingesetzt, bei diesen ist die Intensität
der Neutronen mit einer Wellenlänge von /3 relativ gering.
Das etablierte Material für kalte Neutronen ist Highly Ordered Pyrolytic Graphite (HOPG). Es
besitzt eine hohe Reflektivität und eine typische Mosaikbreite von 0,4°.
Bei einem Spektrometer ist nicht nur die maximale Reflektivität wichtig, sondern auch die
Winkelbreite der Reflektion, die durch die Mosaizität des gewachsenen Kristalles bestimmt
ist. Beim normalen Wachstumsprozess ist die Kristallstruktur in der Regel zu perfekt und
weist eine zu geringe Mosaizität auf, wodurch die integrierte Intensität sehr gering ist.
Mehrere Forschergruppen haben sich in der Vergangenheit mit der Aufgabe beschäftigt, die
Mosaizität kontrolliert zu beeinflussen. Fortschritte erzielte A. Freund am ILL. Bei dieser
Methode werden Versetzungen durch eine Verformung nahe des Schmelzpunktes
produziert, die zu Spannungen im Kristall führen. Diese Netzebenen sind nach der
Gaußschen-Normalverteilung verkippt (10). Ein anders Verfahren erzeugt Kristalle mit einer
anisotropen Mosaikstruktur. Die in der Regel 0,3 mm dicken Kristalle werden erhitzt und
wiederholt deformiert und abgeflacht. Dieser Prozess wurde mit Silizium- und
Germaniumkristallen erfolgreich durchgeführt. Ergebnis war ein doppelt so großes
Reflexionsvermögen (11).
Tabelle 2 zeigt typische Kristallmaterialien mit Ihren spezifischen Konstanten. Besonders
wichtig ist die letzte Spalte diese gibt die Peak-Reflektivität wieder (1).
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