Quantitative hochauflösende Kathodolumineszenz-Spektroskopie von Calcit und Dolomit:
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1997
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INHALTSVERZEICHNIS
SEITE
1 EINLEITUNG 1
1.1 ANWENDUNG DER KATHODOLUMINESZENZ (KL) IN DEN GEOWISSENSCHAFTEN 1
1.2 THEMATIK UND ZIELSETZUNG 2
2 GRUNDLAGEN ZUR LUMINESZENZ 4
2.1 EINFUEHRUNG 4
2.2 HISTORISCHE ENTWICKLUNG DER LUMINESZENZ-FORSCHUNG 4
2.3 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN DER LUMINESZENZ 6
2.3.1 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN DER LUMINESZENZ: BAENDERMODELL 6
2.3.2 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN DER LUMINESZENZ: LIGANDENFELDTHEORIE 8
2.3.4 ANREGUNGSFORMEN DER LUMINESZENZ 12
2.3.5 AKTIVIERUNG, SENSIBILISIERUNG UND UNTERDRUECKUNG (QUENCHING) 13
2.3.5.1 AKTIVATORELEMENTE 14
2.3.5.2 SENSITIZER-ELEMENTE 15
2.3.5.3 LUMINESZENZUNTERDRUECKENDE FAKTOREN (QUENCHING) 16
2.3.5.4 INTRINSISCHE LUMINESZENZ 18
3 METHODIK 19
3.1 PHYSIKALISCHE PROZESSE BEIM ELEKTRONENBESCHUSS DER PROBE 19
3.2 APPARATIVER AUFBAU DER HOCHAUFLOESENDEN KATHODOLUMINESZENZ- 20
SPEKTROSKOPIE
3.2.1 KATHODOLUMINESZENZ-MIKROSKOP 21
3.2.2 SPEKTROSKOPIE 22
3.2.2.1 BLENDENOPTIK UND QUARZLICHTLEITEIKABEL 23
3.2.2.2 GITTERSPEKTROGRAPH 23
3 2 2 3 04
OPTICAL MULTICHANNEL ANALYSER (OMA -VISION SYSTEM) UND
COMPUTERGESTUTZTE SPEKTRALANALYSE
3.3 PROTONENMIKROSONDE (PIXE) 26
3.4 ELEKTRONENSTRAHLMIKROSONDE (EMS) 26
3.5 ROENTGENDIFFRAKTOMETRIE (XRD) 26
3.6 ELEKTRONEN-SPIN-RESONANZ-ANALYSEN (ESR) 27
V
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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4
4.1
4.2
4.2.1
4.2.2
4.2.2.1
4.2.2.2
4.2.3
4.2.4
4.2.5
4.2.6
4.2.6.1
4.2.6.2
4.2.63
QUANTITATIVE HOCHAUFLOESENDE KL-SPEKTROSKOPIE
EINFUEHRUNG
GRUNDLAGEN DER COMPUTERGESTUETZTEN QUANTITATIVEN KL-SPEKTROSKOPIE
NORMIERUNG DER KL-SPEKTREN
AUSWIRKUNGEN DES ELEKTRONENBOMBARDEMENTS AUF DIE KL-
EIGENSCHAFTEN
NICHT-PERMANENTER INTENSITAETSVERLUST: THERMISCHE EFFEKTE UND
AUFLADUNGSEFFEKTE
STRUKTURELLE DEFEKTE
ABSORPTIONS- UND LICHTBRECHUNGSEFFEKTE
EICHUNG DER MESSBEDINGUNGEN
KALIBRIERUNG
QUANTITATIVER KL-SPEKTROSKOPISCHER SPURENELEMENTNACHWEIS
BESTIMMUNG DER NACHWEISGRENZE DER QUANTITATIVEN KL-SPEKTROSKOPIE
EINSATZBEREICH DER QUANTITATIVEN KL-SPEKTROSKOPIE
AUFBAU EINES COMPUTERPROGRAMMS ZUR QUANTITATIVEN KL-SPEKTROSKOPIE
29
29
30
31
31
32
34
38
38
39
41
42
42
43
KATHODOLUMINESZENZ-MIKROSKOPIE UND -SPEKTROSKOPIE:
45
INTRINSISCHES LUMINESZENZPHAENOMEN
UNTERSUCHUNGEN ZUR INTRINSISCHEN LUMINESZENZ VON MINERALEN 45
UNTERSUCHUNGEN ZUR INTRINSISCHEN KATHODOLUMINESZENZ VON QUARZ: EIN 46
FALLBEISPIEL
UNTERSUCHUNGEN ZUR INTRINSISCHEN KATHODOLUMINESZENZ VON CALCIT: EIN 50
FALLBEISPIEL
AUSWIRKUNGEN EINES PROTONENBESCHUSSES AUF DIE BLAUE INTRINSISCHE 52
KATHODOLUMINESZENZ
QUENCHING DER INTRINSISCHEN LUMINESZENZ 54
KATHODOLUMINESZENZ-MIKROSKOPIE UND -SPEKTROSKOPIE: 56
KARBONATE
GRUNDLAGEN ZUR MN2+-AKUEVIERTEN KATHODOLUMINESZENZ VON KARBONATEN 56
MN2+-AKTIVIERTE KATHODOLUMINESZENZ DES CALCITS: VISUELLE BESCHREIBUNG 58
UND SPEKTROSKOPIE
VI
65
6.2.2 MN2+-AKTIVIERTE KATHODOLUMINESZENZ DES CALCITS: ANALYSE DER KL-
SPEKTREN
6.3 MN
2+-AKTI VIERTE KATHODOLUMINESZENZ DES MAGNESITS: VISUELLE 70
BESCHREIBUNG UND SPEKTROSKOPIE
6.4 MN2+-AKTIVIERTE KATHODOLUMINESZENZ VON MINERALEN DER CALCIT- 72
MAGNESIT-MISCHUNGSREIHE
6.5 MN
2+-AKTI VIERTE KATHODOL UMI NESZENZ DES DOLOMITS: VISUELLE 78
BESCHREIBUNG UND SPEKTROSKOPIE
6.6 KL-EIGENSCHAFTEN VON DOLOMIT MIT FORTSCHREITENDER CALCITISIERUNG 88
6.7 MN2+-AKTIVIERTE KATHODOLUMINESZENZ VON ARAGONIT 90
6.8 SEE-AKTIVIERTE KATHODOLUMINESZENZ VON CALCIT, DOLOMIT UND ARAGONIT
91
6.8.1 GRUNDLAGEN ZUR SEE-AKTIVIERTEN KL VON MINERALEN 91
6.8.2 GRUNDLAGEN ZUM SEE-EINBAU IN DAS KRISTALLGITTER DER KARBONATE 92
6.8.3 BEDEUTUNG DER SEE-AKTIVIERTEN KL VON CALCIT UND DOLOMIT 93
6.8.4 SEE-AKTIVIERTE KATHODOLUMINESZENZ VON CALCIT UND DOLOMIT: 93
SPEKTROSKOPISCHE UND VISUELLE BESTIMMUNG
6.8.4.1 SEE-AKTIVIERTE KATHODOL UM I NESZENZ VON CALCIT 95
6.8.4.2 SEE-AKTIVIERTE KATHODOLUMINESZENZ VON DOLOMIT 100
6.9.5 SEE-AKTIVIERTE KATHODOLUMINESZENZ VON ARAGONIT 103
7 KORRELATION ZWISCHEN KL-LNTENSITMT UND 105
SPURENEIEMENTGEHALT
7.1 EINFUEHRUNG 105
7.2 KL-SPEKTROSKOPIE UND SPURENELEMENTANALYSEN AN CALCIT 106
7.3 ' EINSATZ DER QUANTITATIVEN KL-SPEKTROSKOPIE 113
7.4 UNTERE NACHWEISGRENZE MN
2+-AKTIVIERTER KATHODOLUMINESZENZ 118
8 ZUSAMMENFASSUNG UND ASPEKTE ZUM EINSATZ DER KL- 121
SPEKTROSKOPIE IN DEN GEOWISSENSCHAFTEN
8.1 ENTWICKLUNG UND EINSATZBEREICH EINER QUANTITATIVEN HOCHAUFLOESENDEN
121
KL-SPEKTROSKOPIE (QHRS-CL)
8.2 BEZIEHUNG ZWISCHEN MN2+-AKTIVIERTER KL UND CA- UND MG-CHEMISMUS 123
VON CALCIT UND DOLOMIT UND DESSEN BEDEUTUNG FUER DIE REKONSTRUKTION
DER BILDUNGSBEDINGUNGEN
VII
124
8.3 SEE-EINBAU IN SEDIMENTAEREN KARBONATEN: KENNZEICHEN YYBESONDERER"
BILDUNGSBEDINGUNGEN UND BEDEUTUNG ALS DIAGENESEINDIKATOR
9 LITERATURVERZEICHNIS
125
ANHANG 1 GRUPPENTHEORETISCHE NOMENKLATUR FUER KRISTALLFELDZUSTAENDE
ANHANG 2 AUFBAU UND STRUKTUR EINES COMPUTERPROGRAMMS ZUR QUANTITATIVEN
AUSWERTUNG VON KL-SPEKTREN DER KARBONATE CALCIT UND DOLOMIT
ANHANG 3 TABELLEN: SPURENELEMENTANALYSEN
ANHANG 4 PROBENVERZEICHNIS
ANHANG 5 PHOTOTAFEL UND KL-SPEKTREN
134
136
138
143
146
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