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Lexikon der Geowissenschaften: Weißenberg-Methode

Weißenberg-Methode, Verfahren zur Untersuchung von Einkristallen mit monochromatischer Röntgenstrahlung ( Abb.); es ergänzt das Drehkristallverfahren und das Schwenkverfahren. Der Nachteil dieser beiden letzt genannten Verfahren besteht darin, daß eine ganze Ebene des reziproken Gitters auf eine Schichtlinie abgebildet wird, dadurch können verschiedenen Braggreflexe (Braggsche Gleichung) übereinander fallen. Beim Weißenberg-Verfahren dagegen erreicht man eine eindeutige, aber verzerrte Abbildung einer Ebene des reziproken Gitters. Der Kristall wird so orientiert, daß eine symmetriebegabte, kristallographische Gittergerade parallel zur Drehachse ausgerichtet ist. Der geometrische Ort für die Richtungen, unter denen Braggreflexe auftreten können, sind dann diskrete Kegelmäntel um die Achse. Der Film zur Registrierung der Braggreflexe liegt koaxial zylindrisch um die Drehachse. Mit Hilfe von zwei zylindrischen Metallblenden (Schichtlinienblende), die konzentrisch um die Drehachse zwischen Kristall und Film angeordnet sind, wird der gewünschte Beugungskegel ausgeblendet. Alle Reflexe, die anderen Beugungskegeln zuzuordnen sind, werden durch die Blenden absorbiert und gelangen nicht auf den Film. Über ein Getriebe wird synchron mit der Kristalldrehung eine Translation des Films parallel zur Drehachse durchgeführt, so daß jeder Drehwinkelstellung genau eine Position des Films entspricht. Jedem Braggreflex einer Schichtlinie ist also ein Winkelpaar, der Drehwinkel und der Beugungswinkel, eindeutig zugeordnet. Man erhält eine verzerrte Abbildung einer Ebene des reziproken Gitters. Durch ein Umzeichnungsverfahren gewinnt man eine unverzerrte Abbildung. Nach der Umzeichnung lassen sich in das Punktnetz geeignete kristallographische Basisvektoren legen, so daß alle reziproken Gitterpunkte mit ganzzahligen Koordinaten erfaßt werden. Zusammen mit der ausgeblendeten Schichtliniennummer sind diese Koordinaten dann die (hkl)-Indizes der Reflexe.

Bei einer Weißenbergaufnahme der nullten Schicht fällt der Primärstrahl senkrecht zur Drehachse ein, und man blendet den ebenen Beugungskegel (Öffnungswinkel) senkrecht zur Drehachse aus. Auf dem Film erscheinen Reflexe mit den Indizes hk0, wenn der Kristall längs der kristallographischen c-Achse orientiert ist. Nach dem gleichen Verfahren ist es zwar möglich, höher indizierte Ebenen (Schichten) des reziproken Gitters durch einfache Blendenverschiebung abzubilden, jedoch ergeben sich zwei Nachteile. Einmal entsteht ein sog. blinder Fleck, ein Gebiet, in dem die reziproken Gitterpunkte nicht in Beugungsposition gebracht werden können, zum anderen ist die Zahl der auf diese Weise beobachtbaren Schichten sehr klein. Beides läßt sich verbessern, wenn man die Drehachse des Kristalls gegen den Primärstrahl neigt, so daß der Beugungskegel der höheren Schichten den einfallenden Strahl und die gebeugten Strahlen enthält. Man nennt dieses Verfahren das Äqui-Inklinationsverfahren. [KH]


Weißenberg-Methode: Prinzipskizze einer Weißenberg-Kamera. Bei einer Aufnahme der nullten Schicht würde die Öffnung der Schichtlinienblende in Höhe des Primärstrahls liegen. Weißenberg-Methode:
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