Röntgenkleinwinkelstreuanlage

Das zu beschaffende Gerät dient in erster Linie der Strukturaufklärung von Multiskalenmaterialien durch Beugungsmessungen. Diese Materialien sind zentraler Bestandteil des Forschungsprogramms im Topic „Hybrid and Functionalized Structures" der Programmorientierten Förderung der Helmholtz-Gemeinschaft sowie im Sonderforschungsbereich (SFB) 986 „Maßgeschneiderte Multiskalige Materialsysteme" und der darauf aufbauenden Forschung im Hamburger „Center for Integrated Multiscale Materials Systems" CIMMS. Als die betreibende Organisationseinheit ist die Arbeitsgruppe Hybride Materialsysteme (WMH) des Instituts für Werkstoffforschung, Werkstoffmechanik am Helmholtz Zentrum Geesthacht (HZG) in diese Strukturen eingebettet. Der SFB 986 und die aus ihm hervorgegangene Forschung in CIMMS bündeln die Materialforschung auf dem Gebiet der Multiskalenmaterialien an den Standorten Technische Universität Hamburg, HZG, Deutsches Elektronensynchrotron DESY, und Universität Hamburg. Die Labormessungen mit Kleinwinkelstreuung bei WMH ergänzen Untersuchungen an den leistungsfähigeren Geräten des DESY. Dies schließt auch Untersuchungen ein, die regelmäßig im Rahmen des von HZG betriebenen German Engineering Materials Science Centre (GEMS) durchgeführt werden. Das zu beschaffende Gerät dient gleich ermaßen eigenständigen Messungen wie auch Messungen mit dem Ziel, Prozeduren, Probenqualitäten, und Messprotokolle zu etablieren, die im Anschluss bei DESY weiterverfolgt werden. Eine prototypische Anwendung ist die Untersuchungen von hierarchisch aufgebautem nanoporösem Gold hinsichtlich des Gefüges der Netzwerkstruktur auf allen Skalen, der Kristallographie, der Kristallgitterdefek te und der Mikroverzerrung. Siehe hierzu als Referenz die Publikationen Physical Review Materials 1 (2017) 076003, ACS Nano 7 (2013) 5948 sowie Advanced Functional Materials 25 (2015) 2530. Der SFB 986 untersucht weiterhin Opale, inverse Opale sowie photonische Gläser. Als Referenz hierfür siehe z. B. Journal of the European Ceramic Society 39 (2019) 3353. Die zu untersuchenden Multiskalenmaterialien enthalten typisch relevante Strukturmerkmale auf der Skala von der Kristallgitter- und Defektstruktur über feinskalige Ausscheidungen oder molekulare Oberflächenlagen, Primäre Porenstrukturen im Bereich weniger Nanometer und Struktur auf einer oberen Skalenebene im Bereich von (einigen) 100 nm, in Einzelfällen bis zu Müm. Diese Strukturmerkmale sind im gesamten Materialvolumen verteilt. Grundaufgabe des zu beschaffenden Gerätes ist die Strukturbestimmung im Volumen und in einem Skalenbereich von der atomaren Skala bis hinauf zu einigen 100 nm. Dies erfordert, dass das Grundgerät für jeweils ein und dieselbe Probe den gesamten Skalenbereich von der atomaren Skala bis hinauf zu charakteristischen Längenskalen von einigen 100 nm abdecken kann. Die Untersuchungen schließen Prozesse ein, zum Beispiel bei der Gefügeentwicklungen während der Herstellung von Nanomaterialien durch Legierungskorrosion. Dabei treten Änderungen der Struktur mit der Zeit simultan auf allen Längenskalen auf. Das Gerät muss daher geeignet sein für regelmäßig simultane Streumessungen im Kleinwinkel- wie auch im Weitwinkelbereich (SAXS/WAXS). Im reziproken Raum entsprechen die zu untersuchenden Skalen insgesamt einem Intervall von Streuvektoren in der Größenordnung von einigen 10-2 nm-1 bis hinauf zu etwa 40 nm-1. Ein Gerät für simultan einerseits hochauflösende Kleinwinkelstreuung und andererseits Weitwinkelstreuung mit einem entsprechend großen Messbereich im reziproken Raum ist daher gefordert. Zu untersuchen sind unter anderem strukturelle Anisotropien auf jeder Längenskala, z. B. in einachsig plastisch verformten porösen Metallen. Die Information im reziproken Raum wird daher richtungsaufgelöst benötigt; in 2 Dimensionen muss der gesamte Azimutwinkelbereich von 360 Grad erfasst werden. Aufgrund der begrenzen Zeichenanzahl entnehmen Sie die vollständige Leistungsbeschreibung bitte den Vergabeunterlagen.