Energieauflösender Röntgendetektor und Röntgenfluoreszenz
Mit einem energieauflösenden Röntgendetektor wird das Spektrum der Röntgenröhre aufgenommen und Röntgenfluoreszenz analysiert.
Der energieauflösende Röntgendetektor liefert für einfallende Photonen ein Spannungssignal proportional zur Photonenenergie. Diese Signale werden mit dem Computer und einem Vielkanalanalysator aufgenommen. Der Messbereich wird in Intervalle (Kanäle) eingeteilt. Ankommende Signale werden, je nach Höhe des Spannungssignals, auf die passenden Kanäle eingeteilt und gezählt. Auf der x-Achse werden die Kanäle (welche proportional zur Engergie der Photonen ist) dargestellt, auf der y-Achse die Anzahl der registrierten Photonen.
Zur Aufnahme des Röntgenspektrums wird der direkte Strahl der Röntgenröhre mittels Abschwächer und geringen Anodenstrom passend für die Messung reduziert. Im Spektrum sind neben den Peaks der charakteristischen Röntgenstrahlung von Molybdän weitere zu sehen. Außerdem kann schwach der breite Buckel der Bremsstrahlung erkannt werden. Vergleicht man das Spektrum mit den Messungen durch das Bragg-Verfahren ist zu beachten, dass bei der Bragg-Messung die hohen Energien auf der linken Seite zu finden sind und hier auf der rechten.
Anschießend folgen Messungen zur Röntgenfluoreszenz. Dazu wird der Abschwächer entfernt und ein Probenhalter eingebaut. Dieser wird auf einen Winkel von 40° eingestellt. Der Detektor wird auf 90° gefahren. Sinn dieser Winkelwahl ist, dass nicht direkt reflektiertes Röntgenlicht auf den Detektor fällt.
Als erste Probe wird Molybdän verwendet. Man sieht als Röntgenfluoreszenz die k-alpha- und k-beta-Linien, die auch im Spektrum des Direktstrahls zu finden waren.
Bei der zweiten Probe handelt es sich um ein Stück mit Goldfolie. Auch hier sind zwei Peaks zu erkennen. Diesmal handelt es sich um die l-alpha- und l-beta-Linien von Gold. Die maximale Energie der Röntgenröhre reicht nicht um die k-Linien mittels Röntgenfluoreszenz anzuregen. Blickt man nun wieder auf das Spektrum des Direktstrahls, so tauchen die l-Linien von Gold überraschender Weise dort auch auf. Die Erklärung hierfür ist, dass im energieauflösendem Halbleiterdetektor zur Kontaktierung Gold verwendet wird. So erhält man schon im ersten Teil des Experiments Röntgenfluoreszenz und zwar direkt durch den Direktstrahl im Detektor.