Positronenannihilation

Zusammenfassung

Positronen werden in reinen Metallen und in Legierungen durch Kristallbaufehler, wie Leerstellen, ihre Agglomerate und Versetzungen, eingefangen und lokalisiert. Die Annihilationscharakteristik verändert sich in definierter Weise. Aus Messungen des Positronen-Lebensdauer Spektrums, der 2γ Winkelkorrelationskurve oder der γ-Linienform können Aussagen zur inneren elektronischen Struktur von Defekten sowie zu ihrer Art und Konzentration gemacht werden. Relative Defektkonzentrationen können für Versetzungen im Bereich von 10⁹ bis 10¹¹ cm/cm³ und für Leerstellen im Bereich 10⁻⁶ bis 10⁻⁴ Leerstellen je Atom mit einem Fehler von wenigen Prozent bestimmt werden. Der Fehler der absoluten Konzentrationsangaben liegt bei ± 50 %, bedingt durch die ungenaue Kenntnis der spezifischen Einfangraten. Aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit für spezifische Defektarten ist die Positronenannihilation selbst sowie im Zusammenwirken mit anderen konventionellen und nichtkonventionellen Untersuchungsmethoden in der Lage, neue weiterführende Erkenntnisse über grundlegende Defekteigenschaften und -mechanismen zu liefern. Neue Anwendungsmöglichkeiten der Methode, wie z. B. die Untersuchung von Phasenübergängen und Entmischungsvorgängen, werden z. Z. entwickelt.