ASAXS - Helmholtz-Zentrum Berlin

2 Grundlagen der Kleinwinkelstreuung
spricht, bei dem alle nicht resonanten Atome entfernt worden sind. Dieser Term enthält die
Information der räumlichen Verteilung der resonant streuenden Atomsorte, die im Allgemeinen
aus einem ASAXS-Experiment bestimmt werden soll. Der zweite Term dσ0R (q) in Glei-
dΩ
chung (2.16) ist der gemischt resonante Streubeitrag, welcher die Korrelationen zwischen den
resonanten und nicht resonanten Atomen widerspiegelt. Abbildung 2.4 illustriert das Stuhrmann
Konzept für ein Modellsystem bestehend aus drei verschiedenen Elementen A, B und C.
Die äquivalenten Streusysteme für den nicht resonanten und den resonanten Streubeitrag für
ein ASAXS-Experiment an der Röntgenabsorptionskante des Elementes B sind schematisch
dargestellt (rechte Spalte).
Veröffentlichungen von Goerigk et al.[41] und Dingenouts et al. [42] veranschaulichen den
Vorteil von ASAXS im Vergleich zu einem einzelnen SAXS-Experiment, bei der Untersuchung
von Polyelektrolyten. Mit der Stuhrmann-Methode konnte die Verteilung der Gegenionen,
welche die Eigenschaften der Polyelektrolyte mitbestimmen, separiert und analysiert werden.
Die Berechnung der partiellen Strukturfaktoren (FZ-PSF oder BT-PSF) bzw. der resonanten
Streukurve (Stuhrmann-Methode) basieren auf der Annahme, dass die Röntgenenergie
nur in der Nähe einer Röntgenabsorptionskante variiert wird, sodass die atomaren Streuamplituden
aller nicht resonanten Elemente als energieunabhängig zu betrachten sind. Diese
Randbedingung ist für viele komplexere Systeme nicht oder nur bedingt erfüllbar. Besteht das
komplexe System aus mehreren schwereren Elementen, nahezu gleicher Ordnungszahl (z.B.:
Er/Yb oder Fe/Ni), variieren die anomalen Korrekturfaktoren f ′ (E) und f ′′ (E) mehrere Elemente
im Energiebereich einer Röntgenabsorptionskante. Demzufolge kann in solchen Fällen
nicht von einem resonanten Element ausgegangen werden, wie es für die drei vorgestellten
Auswertemethoden verlangt wird. Vielmehr wird eine Variation des Streukontrastes mit der
Energie von mehreren Elementen simultan verursacht, wobei jedes Element unterschiedlich
stark dazu beiträgt.
Ein theoretischer Ansatz die partiellen Strukturfaktoren unter Berücksichtigung der tatsächlichen
vorliegenden atomaren Streuamplituden zu berechnen wird von Tatchev gegeben
[43, 44]. Der Beweis der Anwendbarkeit dieser Theorie steht zum gegenwärtigen Zeitpunkt
noch aus.
In der vorliegenden Arbeit wurde deshalb eine weitere ASAXS-Auswertemethode entwickelt,
mit der komplexere Probensysteme analysiert werden können.
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