Myonen: Neue Analysemöglichkeiten für die Industrie an Grossforschungsanlagen

Muon Induced X-ray Emission (MIXE) ist eine Technik, die in jüngster Zeit mit der Weiterentwicklung großer Beschleunigeranlagen an Bedeutung in der angewandten Wissenschaft gewonnen hat. Es handelt sich um eine zerstörungsfreie Technik, welche Zugang zum Probeninneren (bis zu einigen Zentimetern) und die Möglichkeit der Tiefenprofilierung (mit einer minimalen Tiefenauflösung von etwa 50 μm) bietet, und dabei eine Empfindlichkeit gegenüber allen Elementen des Periodensystem mit Z > 1 (wenn die Konzentration größer als etwa 0,1 Gew.-% ist) aufweist. Bei dieser Technik wird eine Probe von Interesse mit einem negativen Myonenstrahl beschossen. Abhängig vom Impuls des Strahls und der Dichte des Materials bleiben die Myonen in einer bestimmten Tiefe im Inneren des Materials stehen, wo sie von einem Atom eingefangen werden und ein sogenanntes Myonenatom bilden. Ein myonisches Atom emittiert schließlich hochenergetische myonische Röntgen- und Gammastrahlen (mit einer Energie von bis zu einigen MeV), welche mit einem Aufbau aus hochreinen Germaniumdetektoren nachgewiesen werden.