Erläuterung:

Auswalhlkriterien:

1. SAXS (small angle X-ray scattering) Experimente an Polymer-Membranen und MEA’s in einer Umgebung mit kontrolliertem Luftfeuchtegehalt und in einem Temperaturbereich von 10-80°C, wobei in Hinblick auf den Messbereich - bei Verwendung von Cu-Strahlung - ein Winkelbereich von 0° bis zu 78° 2Theta mit einer minimalen Schrittweite von 0.0001° erforderlich ist. Mit diesen Experimenten sollen Strukturen in den Membranen und MEAs, die relativ groß im Vergleich zur verwendeten Wellenlänge der Strahlung sind, mit möglichst hoher Auflösung detektiert werden. Zur Montage und

Justage der Membran/MEA Polymerfolien im Diffraktometer muss dabei ein geeigneter Probenhalter verfügbar sein

2. Röntgenmessungen von Membran- und MEA Oberflächen unter streifenden Einfall (grazing incidence small angle X-ray scattering GISAXS) mit Cu-Strahlung zur Analyse von Strukturen und deren Größenskalen in oberflächennahen Schichten sowie zur Bestimmung von Schichtdicken bei

Positionierung der MEAs und Membranen unter Verwendung einer Eulerwiege

3. Röntgenexperimente zur Ermittlung der pdf (pair distribution function)- mit dem Ziel nicht - oder wenig geordnete Strukturen in Membranen und MEAs über die Auswertung der aus Daten zur Totalstreuung (Mo, Ag-Strahlung) ermittelten Strukturfunktion zu bestimmen

4. Schnelle XRD Messungen (SAXS, WAXS, XRPD) von Membranen und MEAs zur Bestimmung von Strukturänderungen in Folge von Verän-derungen von Temperatur- oder Feuchtegehalt mit Ag Strahlung

5. WAXS (wide angle X-ray scattering) Messungen mit Mo oder Ag Strahlung zur Bestimmung von Strukturen und Abständen zwischen Atomen mit kleineren Längenskalen als bei SAXS

6. SAXS Experimente an fluoreszierenden Proben und Proben mit hoher Absorption

7. Powder X-ray diffraction Experimente in Transmission unter Verwendung von Mo oder Ag Strahlung.

Das zu beschaffende Gerät wurde so konfiguriert, dass die Auslegung des Diffraktometers für die beiden wichtigsten Kriterien (1 und 2) zu optimieren. Die Auslegung auf Cu-Strahlung ist in Folge der Forderung nach einer möglichst hohen Auflösung in dem für die SAXS Messungen relevanten Winkelbereich notwendig. Die Kriterien (1 und 2) werden durch das Panalytical EMPYREAN Nano Edition lt. Spezifikation

in nahezu optimaler Weise erfüllt. Bei ausschliesslicher Auslegung eines Diffraktometers für Cu-Strahlung können jedoch die weiteren Messaufgaben (3-7) nicht oder nur suboptimal durchgeführt werden. Dies gilt für SAXS Diffraktometer aller potentiellen Hersteller.

Es werden bereits über Röntgengeräte des Typs Empyrean, die für Röntgenexperimente in Bragg-Brentano Geometrie und in Transmission eingesetzt. Mit diesen Geräten können keine SAXS Messungen durchgeführt werden, indes ist in der Ausstattung dieser Geräte ein umfangreiches Equipment an optischen Komponenten und Detektoren für den Betrieb mit Ag- und Mo Strahlung vorhanden. Unter Verwendung von bereits vorhan-denen Komponenten kann das Spektrum an realisierbaren XRD-Messungen für das neu zu beschaffende SAXS Diffraktometer wesentlich erweitert werden. Wesentliche bereits vorhandene Komponenten sind: (1) ein 2D-Galipix Detector, (2) ein ellipt. Röntgenspiegel/Prefix Strichoptik für Ag-Strahlung u. (3) ein ellipt. Röntgenspiegel/Prefix Strichoptik für Mo-Strahlung. Diese Komponenten sind mit dem Diff. EMPYREAN Nano Edition von Panalytical kompatibel, sodass unter Einsatz dieser vorhandenen Komponenten die Messaufgaben (2) bis (7) mit für ein SAXS

Diffraktometer durchgeführt und die Kriterien erfüllt werden können. Eine Neu-Beschaffung der o.g.Komponenten (1 - 3) kann in Folge des beschränkten Budgets nicht realisiert werden.Das SAXS Diffraktometer Typ EMPYREAN Nano Edition ist daher das einzige Gerät, womit die Messaufgaben realisiert werden können.