Ionenstrahlanalytik zum Nachweis von Wasserstoff und Lithium mittels MeV Ionen

Ion beam analysis for the detection of hydrogen and lithium using MeV ions

by Patrick Kirscht
Doctoral thesis
Date of Examination:2024-06-14
Date of issue:2024-06-24
Advisor:Prof. Dr. Hans C. Hofsäss
Referee:Prof. Dr. Hans C. Hofsäss
Referee:Prof. Dr. Cynthia A. Volkert
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-10566

 

 

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Abstract

English

Light elements are not amenable to most analytical methods. In this work, ion beam analysis was used to detect hydrogen and lithium in materials. For the detection of hydrogen, coincident scattering and the resonant nuclear reaction with N-15 were used to make a quantitative and qualitative statement. For lithium, the nuclear reaction between Li-7 and protons was used to detect the decay products and to determine the depth range from their energy. Furthermore, a setup was developed that provides a detection limit of about 10 ppm lithium.
Keywords: ion beam; CERDA; NRA; light elements; Protons; Lithium; Hydrogen

German

Leichte Elemente verschließen sich den meisten Analysemethoden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde Ionenstrahlanalyse genutzt, um wasserstoff und Lithium in Materialen nachzuwweisen. Für den Nachweis von Wasserstoff wurde koinzidente Streuung und die resonante Kernreaktion mit N-15 genutzt um eine qantitative und qualitative Aussage treffen zu können. Für Lithium wurde die Kernreaktion zwischen Li-7 und Protonen ausgenutzt um die Zerfallsprodukte zu detektieren und aus deren Energie den Tiefenbereich zu ermitteln. Weiterhin konnte ein Aufbau entwickelt werden, welches eine Nachweisgrenze von etwa 10 ppm Lithium liefert.
 
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