1 - Geographie

Katalog von Klausurfragen zum Kurs „Analyse von Geomaterialien“
1. Nennen Sie wesentliche Anforderungen, die eine Probe bei der Beprobung zu
erfüllen hat.
2. Wie funktioniert eine Röntgenröhre? Kurze Erklärung, ggf. mit Skizze.
3. Wie entsteht charakteristische Röntgenstrahlung?
4. Warum kann man charakteristische Röntgenstrahlung für die chemische Analytik
nutzen?
5. Was versteht man unter K-Strahlung, L-Strahlung, M-Strahlung?
6. Was versteht man unter „kritischer Anregungsenergie“ und welche Konsequenz
ergibt sich daraus für die Analytik?
7. Welche Informationen über eine Probe erhalten wir durch die charakteristische
Röntgenstrahlung?
8. Was ist ein Eichstandard?
9. Wie berechnet sich eine quantitative Röntgenspektral-Analyse bei Benutzung eines
einzelnen Eichstandards?
10. Wie funktioniert die Eichung bei Benutzung mehrerer Eichstandards?
11. Welche Spektrometertypen zur Messung charakteristischer Röntgenstrahlung
kennen Sie?
12. Beschreiben Sie in aller Kürze das Wesentliche bei der Funktionsweise eines
Halbleiter-Detektors.
13. Beschreiben Sie in aller Kürze die Funktionsweise eines wellenlängendispersiven
Röntgenspektrometers, ggf. Skizze.
14. Wie lautet das Bragg´sche Reflexionsgesetz? Kurze Erklärung.
15. Welche praktischen Vorbereitungen der Probe müssen für die Messung mit der RFA
getroffen werden?
16. Für welche generelle Fragestellung wird die RFA eingesetzt?
17. Was versteht man unter einem normierten Spidergramm, und welche
Standardwerte-Gruppen zur Normierung kennen Sie?
18. Aus welchen wesentlichen Bauteilen besteht eine Elektronenstrahl-Mikrosonde?
19. Wir wird die Strahlstromstärke bei der Elektronenstrahl-Mikrosonde reguliert?
20. Wie ist der Zusammenhang zwischen Brennweite der Kondensorlinse,
Strahlstromstärke und räumlicher Auflösung des Elektronenstrahls auf der Probe?
21. Wie groß ist etwa das Proben-Volumen, in dem Elektronen gestreut werden und aus
dem charakteristische Röntgenstrahlung abgestrahlt wird?
22. Von welchen zwei Größen ist das Proben-Volumen abhängig, in dem die Elektronen
gestreut werden?
23. Was ist der Unterschied zwischen Sekundär-Elektronen und Rückstreu-Elektronen?
24. Welche Information im Rasterbild liefern die Sekundär-Elektronen und welche die
Rückstreu-Elektronen?
25. Was sind die Vor- und Nachteile eines wellenlängendispersiven und eines
energiedispersiven Spektrometers?
26. Von welcher Größe ist die Ausbeute der Rückstreu-Elektronen abhängig?
27. Für welche generellen Anwendungsbereiche ist die Elektronenstrahl-Mikrosonde
geeignet?
28. Was muss man machen, um den zufälligen Fehler einschätzen zu können und dem
wahren Wert möglichst nahe zu kommen?
29. Von welchen Parametern hängt der zufällige Fehler in der Analytik ganz allgemein
ab?
30. Was versteht man unter systematischem Fehler und welche Ursachen kann er
haben?
31. Was versteht man unter einem spontanen Fehler?
32. Was versteht man unter der „Nachweisgrenze“?
33. Was ist eine Elementarzelle?
34. Was ist ein Bravais-Gitter?
35. Was ist der wesentliche Unterschied zwischen der Röntgenfluoreszenzanalyse und
der Röntgendiffraktometrie? Erläutern Sie dies mit Hilfe der Bragg´schen Gleichung.
36. Wofür wird die XRD im Allgemeinen verwendet. Nennen Sie 4 Beispiele.
37. Warum wird für die Röntgendiffraktometrie nur die CuK-Strahlung verwendet und
nicht gleich die gesamte charakteristische Cu-Strahlung?
38. Bei der Probenpräparation für die Pulver-Röntgendiffraktometrie wird die Probe in
eine Vertiefung des Probeträgers eingestrichen. Dabei geht man davon aus, dass die
Kristallite der Probe nach der Präparation ungeregelt vorliegen. Warum ist diese
Regellosigkeit so wichtig?
39. Wie werden Tonimerale für eine Röntgendiffraktometrie-Messung präpariert und
warum?
40. Stellen Sie sich vor, Sie hätten ein Diffraktogramm vorliegen, das Sie auswerten
sollen, aber Ihr Computerprogramm funktioniert nicht. Wie würden Sie bei der
manuellen Auswertung vorgehen, um die vorliegende Phase zu ermitteln?
41. Warum kann man die beiden Minerale Aragonit und Calcit mittels PulverRöntgendiffraktometrie unterscheiden, mittels Röntgenfluoreszenz- oder
Mikrosondenanalyse aber nicht?
42. Nennen Sie 3 Vorteile und 3 Nachteile der Pulver-Röntgendiffraktometrie.
43. In welchen Arbeitsbereichen, außer der Geologie, kann man die PulverRöntgendiffraktometrie noch anwenden? Nennen Sie 3 Beispiele.
44. Wie ist es möglich, Teilchen / Ionen in einem Massenspektrometer voneinander zu
trennen und zu messen? Welche Eigenschaft macht man sich zu Nutze?
45. Nennen Sie die 4 grundlegenden Teile eines Massenspektrometers.
46. Was ist ein Isotop? Nennen Sie ein Beispiel.
47. Warum misst man bei der ICP-Massenspektrometrie in einem Hochvakuum und was
hätte es zur Folge, wenn man das nicht tun würde?
48. Welche 3 Methoden der Ionenerzeugung kennen Sie?
49. Welche 4 Möglichkeiten der Ionentrennung kennen Sie?
50. Skizzieren und beschreiben Sie kurz, wie ein Quadrupol-MS funktioniert.
51. Skizzieren und beschreiben Sie kurz, wie ein einfach-fokussierendes Sektorfeld-MS
funktioniert.
52. Beschreiben Sie kurz, was ein Faraday-Cup ist und wie er funktioniert.
53. Skizzieren und beschreiben Sie kurz, wie ein Sekundärelektronenvervielfacher
funktioniert.
54. Nennen Sie 3 Anwendungsbeispiele für die ICP-Massenspektrometrie.
55. Nennen Sie 3 Vorteile und 3 Nachteile der Massenspektrometrie.