Physikalisch-chemische Untersuchungsmethoden in den Geowissenschaften

Band 1: Mikroskopische, analytische und massenspektrometrische Methoden

Hrsg.: Miodrag K. Pavicevic; Georg Amthauer

[Physico-chemical analytical techniques in the Earth Sciences. Vol. 1: Microscopic, analytical methods, mass spectrometry]

2000. XII, 252 Seiten, 131 Abbildungen, 15 Tabellen, 17x24cm, 620 g
Langue: Deutsch

ISBN 978-3-510-65196-2, brosch., Prix: 40.00 €

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physikalisch • chemisch • Spurenelement • Barometer • Spektroskopie • Atom • Mineral • Molekül

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↓ Inhaltsbeschreibung
↓ Synopsis
↓ Bespr.: Erzmetall 54 (2001) Nr. 9, S. 458
↓ Bespr.: GMIT Nr. 6, Dez. 2001
↓ Bespr.: "der aufschluss" 1, Jg. 53, H. 4820, Jan./Feb. 2002
↓ Bespr.: Mitteilungen d.Verbandes d.dt. Höhlen-u.Karstforscher e. V. Nr
↓ Bespr.: Veröffentlichungen des Naturkundemuseums Erfurt, Bd. 21, S. 22
↓ Bespr.: Zentralblatt für Geologie u. Paläontologie Teil II Jg. 2003 H. 1-2
↓ Inhaltsverzeichnis

Inhaltsbeschreibung Haut de page ↑

Viele physikalisch-chemische Methoden mit sehr verschiedener Zielsetzung werden in den Geowissenschaften angewandt. Einerseits wird die quantitative Zusammensetzung von Gesteinen und Mineralen und der Anteil der Spurenelemente im ppm-Bereich bis zu den Hauptelementen im Prozentbereich bestimmt. Andererseits braucht man Beugungsmethoden zur Phasenanalyse und zur Bestimmung der geometrischen Anordnung von Atomen, lonen und Molekülen.
Die klassischen mikroskopischen Methoden werden heute erweitert durch die Raster-Kraft- bzw. Transmissionselektronenmikroskopie, die bis zur Auflösung atomarer Strukturen reichen. Eine große Zahl spektroskopischer Methoden, die fast das ganze Spektrum der elektropenmagnetischen Strahlung nutzen, werden zur Untersuchung der chemischen Bindung, aber auch zur Lösung struktureller Probleme oder zur Bestimmung von Kationenverteilungen herangezogen. Messungen physikalischer Eigenschaften von Mineralen sind für die Geophysik notwendig, die Anwendung von Geothermo- und Barometern erfordern thermodynamische Grunddaten.
Der Geowissenschaftler muß laufend entscheiden, welche Methoden benutzt werden können, um ein bestimmtes Problem zu lösen. Dazu sind die vorliegenden Bände geschaffen, die einen Überblick über die von Spezialisten beschrieben Untersuchungsverfahren bieten.
Im hier vorliegenden ersten Band werden die mikroskopischen und die eher geochemisch-analytischen Methoden geschildert. Im zweiten Band werden Beugungsmethoden, Spektroskopie und Messungen der physikalischen Eigenschaften erläutert.

Synopsis Haut de page ↑

A large number of physico-chemical analytical methods are, aimed at determining different parameters, in use in the Earth sciences. On one hand, they are used to quantitatively determine the compositions of rocks and minerals, or the composition of trace elements contained therein. On the other hand, diffraction methods are required to analyse phase composition and the geometric arrangement of atoms, ions, molecules in all kind of substances.
Classical microscopic methods are today complemented by raster, force and transmission microscopy, which are capable to resolve atomic structures. A host of spectroscopic techniques are used to study chemical bond characteristics and to determine cation-distribution patterns. The measurement of fundamental characteristics of minerals are crucial for geophysics, the application of geothermometers and geobarometers requires having accurate thermodynamic data.
Earth scientist must time and again determine, which physico-chemical methods to use, that allow tackling a given problem.
This is where this two-volume work comes in, which presents an overview of the methods available to the geosciences. Individual methods are described by analytical specialists.
This first volume deals with the methods of microscopy and the generally geochemically oriented geochemical-analytical and mass spectroscopic methods. The forthcoming second volume will feature diffraction methods, spectroscopy and the measurement of physical properties.

Bespr.: Erzmetall 54 (2001) Nr. 9, S. 458 Haut de page ↑

Heutzutage werden eine Vielzahl physikalisch-chemischer Methoden mit sehr verschiedener Zielsetzung in den Geowissenschaften angewandt. Es ist heute fast nur noch einem Spezialisten möglich, eine Methode weitgehend zu beherrschen. Die hohen Kosten bestimmter Geräte machen es in vielen Fällen unmöglich, an einem Ort mehrere davon anzuschaffen und optimal einzurichten. Viele geowissenschaftliche Probleme sind allerdings nur unter Berücksichtigung vielseitiger Aspekte und unter Einsatz verschiedener Methoden lösbar. Für den Geowissenschaftler stellt sich deshalb häufig die Frage, welche Methoden benutzt werden können, um ein bestimmtes Problem zu lösen, ohne zuerst ein langes Studium fachfremder Literatur durchzuführen. Dies ist zwar relativ einfach bei schon fast klassischen Methoden wie Pulverdiffraktometrie, Elektronenstrahl-Mikrosonde oder Massenspektroskopie. Für viele Methoden wie z.B. Elektronenspinresonanz und Neutronenaktivierung gilt dies aber nicht mehr. Die Beschreibung der Untersuchungsmethoden wurde in zwei Bänden vorgenommen. Der erste Band umfaßt die mikroskopischen und die eher geochemisch-analytischen heutzutage am häufigsten benutzten Methoden. Das Buch soll einen Überblick und eine Einführung bis zum ersten selbständigen Arbeiten ermöglichen. Es wendet sich an Diplomanden und Doktoranden ebenso wie an erfahrene Geowissenschaftler, um ihnen zu helfen, eine für ihr Problem möglichst optimale Lösung zu finden.

Erzmetall 54 (2001) Nr. 9, S. 458

Bespr.: GMIT Nr. 6, Dez. 2001 Haut de page ↑

Das von 22 Fachautoren erstellte Buch vermittelt einen gelungenen Überblick über die heute in den Geowissenschaften angewandten Methoden der Mikroskopie. Neben den klassischen optischen Methoden werden die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), Rasterelektronenmikroskopie (REM), Raster-Auger Ektronenmikroskopie (RAEM), weiterhin Raster-Tunnel und Raster-Kraft Mikroskopie (RTM und RKM), Ionen-Mikroskopie (IM) und Spaltspurenmethode (SSM) erläutert.

Unter den analytischen Methoden wird die Atomabsorptionsspektrometrie (MS), Atomemissionsspektrometrie (AES), Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA), Elektronenstrahlmikroanalyse (ESMA) u. a. vorgestellt.

Ein weiteres Kapitel behandelt die Massenspektrometrie. Unter anderem wird darin die Isotopenmassenspektrometrie (IMS), Beschleuniger-Ma/ssenspektrometrie (AMS) beschrieben.

Zu den jeweiligen Verfahren werden praktische Beispiele zur Probenentnahme und -aufbereitung und zur Durchführung der Arbeiten mitgeliefert. Der geowissenschaftlich interessierte Leser bekommt eine Einsicht in die heute vorhandenen Möglichkeiten und Untersuchungsmethoden und eine Entscheidungshilfe zur Lösung verschiedener Probleme.

Spezielle Vorkenntnisse zum inhaltlichen Verständnis sind nicht nötig. Die Autoren sind bemüht, sich in verständlicher Sprache und mit eingängigen Abbildungen und Fotografien mitzuteilen. Nachteilig ist allerdings das Fehlen eines Glossars das im kommenden Band 2 eingebunden werden sollte.

Alexander Ikinger, Düsseldorf

GMIT Nr. 6, Dez. 2001

Bespr.: "der aufschluss" 1, Jg. 53, H. 4820, Jan./Feb. 2002 Haut de page ↑

Die Zusammenstellung verschiedener wichtiger Messmethoden, die in den Geowissenschaften Verwendung finden können, ist eine schon lange benötigte erläuternde Auflistung der Messmethoden und zwar schon lange überfällig. Man darf den Herausgebern und Autoren dieser Zusammenstellung, die zusammenfassend in 2 Bänden erfolgen soll, für diese Arbeit den Dank aussprechen. Der hier vorliegende Band 1 beinhaltet die mikroskopischen und geochemisch-analytischen Methoden.

Der Band I umfasst 252 Seiten und enthält Zusammenstellungen mit Erläuterungen einzelner Analyseverfahren, die von verschiedenen erfahrenen Autoren oder Autorenteams zusammengestellt wurden. Im Vorwort weisen die Herausgeber selbst sehr treffend auf die Zielgruppe hin, ältere und jüngere Geowissenschaftler, die sich sehr schnell ein Bild machen möchten, welche Untersuchungsmethoden verwendet werden können, um eine Fragestellung gezielt beantworten zu können. Ist es doch auch notwendig, beim Literaturstudium zu verstehen, welche Ergebnisse mit einzelnen Messmethoden erhalten werden können. Im Literaturteil sind auch sofort einige ergänzende Angaben zu Originalarbeiten gemacht, die dem Leser helfen, einen schnellen Einstieg in die jeweiligen Methoden zu bekommen.

Eine kurze Zusammenstellung zur Probennahme, Messgenauigkeit und Messfehler ergänzen diesen Band.

Es ist gelungen, durch das Heranziehen von erfahrenen Kollegen, die einzelnen Bereiche dieser Analysetechniken sehr informativ und mit Beispielen untermalt darzustellen. Alle Methoden sind zudem auch mit Schemazeichnungen zum besseren Verständnis und Ergebnisbeispielen versehen. Für alle Geowissenschaftler, Studenten, Diplomanden, aber auch für interessierte Laien, die Forschungsergebnisse besser verstehen wollen, kann dieses informative Buch ohne Abstriche empfohlen werden. Der Preis von DM 78.00 ist für das Buch angemessen. Man darf auf den zweiten Band, der Beugungsmethoden, Spektroskopie und phys. Eigenschaftsmessungen umfassen soll, gespannt sein.

"der aufschluss" 1, Jg. 53, H. 4820, Jan./Feb. 20

Bespr.: Mitteilungen d.Verbandes d.dt. Höhlen-u.Karstforscher e. V. Nr Haut de page ↑

Die Darstellung und Beschreibung der physikalisch-chemischen Untersuchungsmethoden in den Geowissenschaften hat der Verlag in zwei Bänden durchgeführt. Der erste Band beinhaltet die mikroskopischen Methoden und die geochemisch-analytischen Methoden. Der vorliegende zweite Band ist in 5 Kapitel gegliedert. Im ersten Kapitel werden die Beugungsmethoden beschrieben und Röntgenbeugung, Synchrotonstrahlung, Elektronenbeugung im TEM (Transmissions Elektronenmikroskop) und die Neutronenstreuung vorgestellt. Das folgende Kapitel beschreibt die Spektroskopischen Untersuchungs methoden: die Infrarot-Spektroskopie, die Raman-Spektroskopie, Lumineszenz, UV-VIS-NIR-SpektroskoPie, Röntgenabsorptions- und Photoelektronenspektroskopie, Elektronenspinresonanz, Kemresonanzspektroskopie und Mossbauerspektroskopie.

Es folgen die physiko-chemischen Untersuchungsmethoden mit den magnetischen Untersuchungsmethoden, der Messung der elektrischen Leitfähigkeit, den thermischen Untersuchungsmethoden und der Hochtemperatur-Lösungskalorimetrie.

Ein umfangreiches Literaturverzeichnis und ein Sachwörterbuch beschließt den Band. Diese Aufzählung macht deutlich, dass die hochspezialisierten Verfahren nicht jedem Wissenschaftler möglich sind. Denn nicht immer können alle Geräte in einem Institut gleichzeitig vorgehalten werden. Deshalb ist es häufig die Aufgabe von Geowissenschaftlem, mit vorhandenem Gerät optimale Versuchsergebnisse zu erlangen. Dieses Buch gibt einen umfangreichen Überblick über die vorgestellten Verfahren oder verweist auf vollständigere Beschreibungen an anderem Ort.

Es wendet sich neben Studenten ab höherer Semester an Geo- und Materialwissenschaftler, die optimale Lösungen für ihre Fragestellungen erwarten. Das Buch wird sicher ein weite Verbreitung erlangen.

Stephan J. Marks

Mitteilungen des Verbandes der deutschen Höhlen- und Karstforscher e. V. Nr. 3/2002, Jg. 48, 3

Bespr.: Veröffentlichungen des Naturkundemuseums Erfurt, Bd. 21, S. 22 Haut de page ↑

Diese beiden Bände schließen eine lange empfundene Lücke. Während die Literatur zur Beschreibung der Mineralspezies, Mineralvorkommen und Lagerstätten und anderen speziellen geowissenschaftlichen Problemen einen großen Umfang angenommen hat, ist die Literatur zur methodischen Seite der Geowissenschaften unterentwickelt. Das trifft auch auf die Vielzahl der in den letzten Jahrzehnten entwickelten, vielfältigen physikalisch-chemischen Untersuchungsmethoden zu. Die beiden Herausgeber haben es unternommen, zusammen mit über 30 Fachwissenschaftlern, einen Überblick und eine Einführung in die speziellen physikalisch-chemischen Untersuchungsmethoden zu geben. Dabei ist jeder der Autoren ein ausgewiesener Spezialist mit praktischen Erfahrungen für die jeweils behandelte Methode.

Das Werk ist sowohl für Fachwissenschaftler auf geologisch-mineralogischem Gebiet als auch für mineralogisch interessierte Laien mit entsprechenden naturwissenschaftlichen Kenntnissen gut geeignet. Die Bände sind durch eine hohe Informationsdichte gekennzeichnet. Daß es in der Verständlichkeit der einzelnen Kapitel Unterschiede gibt, liegt in der Natur der Sache. Das Bemühen der Herausgeber durch die Vorgabe gleicher Gliederungspunkte eine gute Vergleichbarkeit der Methoden zu erreichen. hat durchaus Früchte getragen. Zweckmäßig wäre eine tabellarische Gegenüberstellung der Methoden. Aber das wäre wohl fast Band 3 geworden und hätte einen erheblichen zusätzlichen Aufwand erfordert. Historische Bemerkungen zur Entwicklung der einzelnen Methoden wären sicher vom Leser begrüßt worden. Ebenso wären Angaben über die Verbreitung der Methoden, eine Abschätzung der Anzahl der Geräteinstallationen und des Kostenaufwandes empfehlenswert.

Trotz dieser offenen Wünsche ist dieses, mit einem hohen Koordinierungsaufwand seitens der Herausgeber geschaffenen Werk, sehr zu empfehlen. Das Werk ist bestens geeignet, sich einen Überblick über die unterschiedlichen Untersuchungsmethoden zu verschaffen. Praxisbezogene Anwendungsbeispiele aus dem Bereich der Geowissenschaften erleichtern das. Die Bände sollten weder in einer geowissenschaftlichen Fachbibliothek, noch in einer öffentlichen Bibliothek größerer Städte fehlen.

Dr.-Ing. Günther Voigt

Veröffentlichungen des Naturkundemuseums Erfurt, Bd. 21, S. 22

Bespr.: Zentralblatt für Geologie u. Paläontologie Teil II Jg. 2003 H. 1-2 Haut de page ↑

In den Geowissenschaften setzte sich bis heute eine Vielzahl sehr unterschiedlicher physikalisch-chemischer Untersuchungsmethoden durch. Aufgrund der Komplexizität der Methodik ist es einem Wissenschaftler nahezu unmöglich, alle Verfahren bis ins Detail zu beherrschen. Ein weiteres Problem stellen die zumeist sehr hohen Anschaffungs- und Folgekosten der komplizierten Geräte dar. So erweist es sich für den jeweiligen Diplomanden, Doktoranden und Wissenschaftler als sehr sinnvoll, sich mit den Möglichkeiten der einzelnen Methoden im Überblick vertraut zu machen, um dann letztlich die Entscheidung treffen zu können, mit welchen Methoden man sinnvollerweise an das zu behandelnde Problem herangeht und welche Forschungseinrichtungen über die entsprechenden Gerätekapazitäten und das dazugehörige "Know-how" verfügen.

In Zusammenarbeit mit 20 Kollegen, die sich als Spezialisten auf dem jeweiligen Fachgebiet einen Namen machten, erstellten die beiden Herausgeber den 1. Band des zweibändigen Gesamtwerkes über die physikalisch-chemischen Untersuchungsmethoden in den Geowissenschaften.

Der einführende Teil geht auf die analytischen Einsatzmöglichkeiten der verschiedenenen physikalisch-chemischen Untersuchungsmethoden in den Geowissenschaften ein, wobei sinnvollerweise auch Probennahme, Probenvorbereitung, Meßgenauigkeit und Meßfehler zur Sprache kommen.

Im zweiten Teil werden die Grundlagen der gängigen mikroskopischen Methoden erklärt und an zumeist sehr anschaulichen Beispielen aus der Praxis behandelt: optische Mikroskopie im Durch- und Auflicht (OM), Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), Rasterelektronenmikroskopie (REM), Raster-Auger-Elektronenmikroskopie (RAEM), Raster-Tunnel- und Raster-Kraft-Mikroskopie (RTM und RKM), Ionen-Mikroskopie (IM), Spaltspurenmethode (SSM).

Im dritten Teil finden sich die analytischen Methoden Atomabsorptionsspektrometrie (AAS), Atomemissionsspektrometrie (AES), Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA), Elektronenstrahlmikroanalyse (ESMA), PIXE (durch Protonen induzierte Emission von Röntgenstrahlen) - Analytik mit der Protonenmikrosonde, Neutronenaktivierungsanalyse (NAA) eingehend beschrieben.

Der vierte Teil setzt sich mit den verschiedenen, für die Geowissenschaften interessanten Methoden der anorganischen (Festkörper- bzw. Flüssigkeits-Massenspektrometrie) und organischen Massenspektrometrie und deren Anwendungen auseinander: Isotopenmassenspektrometrie (IMS), Multielementmassenspektrometrie (MMS), Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS), Beschleuniger-Massenspektrometrie (AMS), Massenspektrometrie organischer Verbindungen (OMS).

Die Massenspektrometrie wird vor allem bei der Bestimmung von Spurenelementgehalten, Isotopenzusammensetzung (stabile und alle natürlichen radioaktiven Nuklide) und zur Identifizierung von Verbindungen eingesetzt. Zum Verständnis der Disziplinen Isotopengeochemie und Isotopenkosmochemie folgen eine ausführliche Abhandlung über die Geochemie der stabilen Isotope sowie eine Zusammenstellung und Erläuterung der Methoden der geologischen Altersbestimmung (Geochronologie). Diese trägt wesentlich zum Verständnis der natürlichen Zerfallssysteme bei.

Ein umfangreiches Literaturverzeichnis und ein nach den verschiedenen Untersuchungsmethoden gegliedertes Sachwortverzeichnis schließen den ersten Band ab. Je nach Autor fallen die Ausführungen bezüglich der Grundlagen und Anwendung der verschiedenen physikalisch-chemischen Untersuchungsmethoden sehr unterschiedlich aus. Während der eine Verf. ein Verfahren an speziellen Beispielen aus der Praxis erklärt, führt ein anderer zuerst ausführlich in die theoretischen Grundlagen, die apparative Ausstattung und Funktion der Geräte ein, bevor er einen kurzen Überblick über die Leistungsfähigkeit der Methode an geowissenschaftlichen Fragestellungen aus der Praxis gibt.

Die ausgewählten Abbildungen und Grafiken sind von guter Qualität; im einen oder anderen Kapitel vermisst man jedoch Farbfotos, wie z. B. im Kapitel über die "optische Mikroskopie". Hier hätten farbige Abbildungen im Durch- und Auflicht der Anschaulichkeit der Methodik genützt, zumal einer der beiden Autoren (OLAF MEDENBACH) für die hervorragende Qualität seiner Farbfotos gerade in diesem Bereich weltweit bekannt ist.

Da es bis heute im deutschsprachigen Raum kein zusammenfassendes Buch über die in den Geowissenschaften gebräuchlichen klassischen und modernen Untersuchungsmethoden gibt, schließt dieses zweibändige Werk eine große Lücke. Es erspart dem jungen wie dem erfahrenen Wissenschaftler ein langes Literaturstudium in den verschiedensten, oft auch fachfremden und schwer beschaffbaren Zeitschriften und Büchern.

Dieser erste Band stellt zusammengefaßt eine gelungene Übersicht über die in den Geowissenschaften im Jahre 2002 gebräuchlichsten mikroskopischen, analytischen und massenspektrometrischen Untersuchungsmethoden dar. Er ist jedem analytisch arbeitenden Geowissenschaftler, der nach neuen und besser geeigneten Analysenverfahren für sein zu lösendes Problem sucht, zu empfehlen. Da der Text relativ leicht verständlich gehalten ist, kann auch ein interessierter Laie von diesem Buch profitieren. Der Preis erscheint daher angemessen.

C. SCHMITT-RIEGRAF

Zentralblatt für Geologie und Paläontologie Teil II Jahrgang 2003 Heft 1-2

Inhaltsverzeichnis Haut de page ↑

Vorwort: Georg Amthauer und Miodrag K. Pavicevic V
Liste der Autoren XI
1 Einführung
1.1 Allgemeines zu den physikalisch-chemischen Untersuchungsmethoden
in den Geowissenschaften I Miodrag K. Pavicevic

1.2 Analytische Eigenschaften 2 Miodrag K. Pavicevic

1.3 Probennahme und Probenvorbereitung 4 Miodrag K. Pavicevic
1.3.1 Einleitung 4
1.3.2 Probe 4
1.3.3 Probennahme 5
1.3.4 Probenvorbereitung 5
1.4 Meßgenauigkeit und Meßfehler 6 Miodrag K. Pavicevic
1.4.1 Einleitung und Grundbegriffe 6

1.4.2 Die Klassifizierung der Meßabweichungen 7
1.4.3 Gauß'sche Normalverteilung 7
1.4.4 Auswertung direkter Messungen 8
1.4.5 Signifikante Zahl der Ziffern 10
1.4.6 Bezeichnungen von dezimalen Vielfachen und Teilen 11
1.4.7 Zusammenfassung 11
2 Mikroskopische Methoden
2.1 Optische Mikroskopie (OM) 13
Olaf Medenbach und Heinz-Jürgen Bernhardt

2.1.1 Polarisationsmikroskopie 13
2.1.2 Auflichtmikroskopie 18
2.1.3 Sonderverfahren 25
2.2 Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) 28
Michael Czank

2.2.1 Einführung 28
2.2.2 Physikalische Grundlagen des TEM 28
2.2.3 Abbildungsmethoden 34
2.2.4 Analytische Methoden im TEM 37
2.2.5 Präparation 41
2.2.6 Anwendungsbeispiele 43
2.3 Rasterelektronenmikroskopie (REM) 52
Rochus Blaschke
2.3.1 Einleitung 52
2.3.2 REM-Analyse einer Flugasche 52
2.3.3 Gefügeentwicklung der Bindemittelmatrix 57
2.3.4 Das Langzeitverhalten von Mineralphasen im Mikrobereich 61
2.4 Raster-Auger Elektronenmikroskopie (RAEM) 67
Siegfried Hoffmann
2.4.1 Qualitative RAEM 67
9.4.2 Quantitative RAEM 70
2.4.3 Anwendungsbeispiel für die RAEM (SAM) 73
2.4.4 Tiefenverteilungsanalyse 73
2.4.5 Anwendungsgebiete und Vergleich ESCA - RAEM 75
2.5 Raster-Tunnel und Raster-Kraft Mikroskopie (RTM und RKM) 76
Carrick M. Eggleston, Stephan J. Hug
2.5.1 Einführung 76
2.5.2 Physikalische Grundlagen und Meßprinzip der Methode 76
2.5.3 Kurzbeschreibung und Funktion der Geräte 77
2.5.4 Probenpräparation 82
2.5.5 Wichtigste Anwendungsbeispiele in den Geowissenschaften 82
2.6 Ionen-Mikroskop (IM) 85
Frank J. Stadermann und Christine Floss
2.6.1 Einführung 85
2.6.2 Physikalische Grundlagen und Meßprinzip 85
2.6.3 Anwendungsbeispiele 87
2.7 Spaltspurenmethode (SSM) 88
Ewald Heil
2.7.1 Einleitung 88
2.7.2 Theoretische Grundlagen der Spaltspurendatierung 88
2.7.3 Spurenstabilität und Altersinterpretation 89
2.7.4 Instrumentelle Voraussetzungen 91
2.7.5 Probenbearbeitung und Alterskalibrierung 92
2.7.6 Anwendungsbeispiele 94
3 Analytische Methoden
3.1 Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) 97
Hartmut Heinrichs
3.1.1 Einleitung 97
3.1.2 Physikalische Grundlagen der Atomabsorptionsspektrometrie 97
3.1.3 Funktionsweise eines Atomabsorptionsspektrometers 98
3.1.4 Untergrundkompensation 101
3.1.5 Störungen durch Matrixeinflüsse 103
3.1.6 Aufschlußverfahren 105
3.2 Atomemissionsspektrometrie (AES) 108
Hartmut Heinrichs
3.2.1 Einleitung 108
3.2.2 Physikalische Grundlagen der Emissionsspektrometrie 108
3.2.3 Funktionsweise eines Emissionsspektrometers 109
3.2.4 Störungen 113
3.2.5 Aufschlußverfahren 114
3.3 Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) 115
Klaus Weber-Diefenbach
3.3.1 Einführung 115
3.3.2 Methodische Grundlagen I 15
3.3.3 Apparative Grundlagen 120
3.3.4 Anwendung der Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) in den
Geowissenschaften 125
3.4 Elektronenstrahlmikroanalyse (ESMA) 132
Miodrag K. Pavicevic
3.4.1 Einführung 132
3.4.2 Prinzip und Meßsignale bei ESMA 132
3.4.3 Beschreibung und Funktion der ESMA Geräte 135
3.4.4 Qualitative Elektronenstrahlmikroanalyse 135
3.4.5 Quantitative Analyse 136
3.4.6 Analyse der leichten Elemente bzw. der weichen und ultraweichen
Röntgen-Strahlung 140
3.4.7 Probenvorbereitung 141
3.4.8 Anwendung in den Geowissenschaften 141
3.5 PIXE-Analytik mit der Protonenmikrosonde 142
Manfred Niecke
3.5.1 Einleitung 142
3.5.2 Physikalische Grundlagen und Prinzip 143
3.5.3 Kurzbeschreibung und Funktion der Protonenmikrosonde 146
3.5.4 Probenvorbereitung 147
3.5.5 Wichtigste Anwendungen in den Geowissenschaften 148
3.6 Neutronenaktivierungsanalyse (NAA) 151
Ernst Pernicka
3.6.1 Prinzip 151
3.6.2 Neutronenquellen 152
3.6.3 Meßtechnik 154
4 Massenspektrometrie
4.1 Einleitung zu den massenspektrometrischen Methoden 159
Renaat Gijbels und Annemie Adriaens
4.1.1 Einführung 159
4.1.2 Ionisierungsprozesse in der Massenspektrometrie 160
4.1.3 Ionenextraktion und Zonentrennung 164
4.1.4 Ionennachweis 168
4.2 Isotopenmassenspetrometrie (IMS) 170
Wolfgang Todt
4.2.1 Einführung 170
4.2.2 Geochemie der stabilen Isotope 170
4.2.3 Methoden der geologischen Altersbestimmung (Geochronologie) 178
4.3 Multielementmassenspekirometrie (MMS) 188
Klaus Peter Jochum, Renaat Gijbels und Annemie Adriaens
4.3.1 Einführung 188

4.3.2 Funkenmassenspektrometrie 188
4.3.3 Laserionisationsmassenspektrometrie 195
4.3.4 Massenspektrometrie mit induktiv gekoppelter Plasmaionisation
(ICP-MS) 197
4.4 Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS) 204
Frank J. Stadermann und Christine Floss
4.4.1 Einführung 204
4.4.2 Physikalische Grundlagen und Meßprinzip 204
4.4.3 TOF-SIMS 210
4.4.4 Probenvorbereitung 210
4.4.5 Anwendungsbeispiele 210
4.5 Beschleuniger-Massenspektrometrie (AMS) 214
Walter Kutschera
4.5.1 Einführung 214
4.5.2 Meßprinzip von AMS 215
4.5.3 AMS am Beispiel der Altersbestimmung mit 14C 217
4.5.4 Probengröße 218
4.5.5 Probenpräparation 219
4.5.6 AMS-Messungen von anderen Radionukliden 221
4.5.7 Beschleunigertyp 221
4.5.8 Anwendungen in den Geowissenschaften 222
4.6 Massenspekirometrie Organischer Verbindungen (OMS) 223
Norbert Vavra
4.6.1 Einführung 223
4.6.2 Grundlagen und Prinzip der Methode 223
4.6.3 Beschreibung und Funktion des Gerätes 226
4.6.4 Probenvorbereitung 229
4.6.5 Anwendungsbeispiele 230
Literaturverzeichnis 233
6 Sachwörterverzeichnis 248

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