Analyse der Porenstruktur in Schichtsystemen von kontrolliert extrahierten Natrium-Borosilikat-Glasplatten am digital optimierten monoenergetischen Positronen-Strahl des HZDR

Abstract

Der erste Teil dieser Arbeit beschreibt, wie die analoge Datenerfassung für die Positronen-Annihilations-Lebensdauer-Spektroskopie (PALS) durch eine digitale Datenverarbeitung ersetzt werden kann, indem die Datenmenge reduziert, ein vereinfachter Algorithmus angewendet und alle Ressourcen des Prozessors genutzt werden. Die Implementierung des Householder-Ansatzes ermöglichte es, eine maximale Zählrate von mehr als 5 MHz pro Kanal mit einem Digitizer zu verarbeiten und darüber hinaus die Qualität der PALS mit Filtern und einer optimierten Zeitauflösung zu verbessern. Im zweiten Teil wird gezeigt, wie das Intensitätsprofil einzelner Positronen-Lebensdauern in Kombination mit dem Implantationsprofil nach Makhov zur Bestimmung von Schichtdicken für isolierende poröse Strukturen, zur Beobachtung der Extraktion poröser Schichten auf Natrium-Borosilikat-Glasplatten und zur Bestimmung der Porengrößen mit einem monoenergetischen Positronen-Strahl verwendet werden kann.

The first part of this thesis describes how analogue data acquisition for positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS) can be replaced by digital data processing by reducing the amount of data, applying a simplified algorithm and using all the resources of the processor. The implementation of the Householder approach made it possible to process a maximum count rate of more than 5 MHz per channel with a digitizer and, in addition, to improve the quality of the PALS with filters and an optimised timing resolution.In the second part, it is shown how the intensity profile of individual positron lifetimes can be used in combination with the implantation profile according to Makhov to determine layer thicknesses for insulating porous structures, to observe the extraction of porous layers on sodium borosilicate glass plates and to determine the pore sizes using a monoenergetic positron beam.