DE4143530C2 - Vorrichtung zur Neutronenaktivierungsanalyse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Neutronenaktivierungsanalyse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zur Durchführung oberflächenselektiver und oberflächensensitiver Untersuchungen an Festkörperoberflächen benötigt man Sonden von geringer Eindring- oder Ausdringtiefe. Geringe Eindringtiefen besitzen beispielsweise niederenergetische Elektronen und Ionen wegen ihrer intensiven Wechselwirkung mit Materie. Diese intensive Wechselwirkung mit Materie führt dazu, daß diese Sonden auch mit der Atmosphäre wechselwirken, in der sich die Probenoberfläche befindet. Deshalb können diese Sonden und damit auch die Proben nur in Ultra-Hochvakuumkammern analytisch eingesetzt werden. Sonden mit relativ geringer Wechselwirkung mit Materie, wie z. B. Röntgenphotonen und Neutronen, unterliegen diesen Einschränkungen nicht. Röntgenphotonen und Neutronen besitzen nämlich große Eindring- und Ausdringtiefen. Die großen Eindringtiefen derartiger Sonden lassen sich jedoch im Bereich von Oberflächen und Grenzflächen gezielt selektiv auf wenige nm reduzieren, wenn die Sonden so auf die Probenoberfläche fallen, daß sie externe Totalreflexion erfahren.

Eine externe Totalreflexion tritt auf, wenn Strahlung hinreichend flach auf glatte Oberflächen fester oder flüssiger, organischer oder anorganischer, amorpher, polykristalliner oder kristalliner Proben fällt und für diese Strahlung der Brechungsindex der betreffenden Materie kleiner ist als der des umgebenden Vakuums bzw. der umgebenden Atmosphäre. Für Röntgenphotonen und für Neutronen besteht im Brechungsindex kein maßgeblicher Unterschied zwischen Luft und Vakuum. Im folgenden kann deshalb ohne Einschränkung Vakuum auch durch Luft oder eine andere Gasatmosphäre ersetzt werden.

Der Brechungsindex n von Röntgenphotonen (ν) und Neutronen (n) beträgt im Vakuum:

n_ν = 1 (1)

n_n = 1 (2)

und in Materie:

n_ν = 1-δ_ν-iβ_ν (3)

n_n = 1-δ_n-iβ_n (4)

mit:

In den vorstehenden Formeln ist δ das dispersive Dekrement des Brechungsindex, β das absorptive Dekrement des Brechungsindex und b_{ν ,n} die kohärente Streulänge für Röntgenphotonen (ν) und Neutronen (n). Das absorptive Dekrement β kann bei der Berechnung des Totalreflexionsgrenzwinkels vernachlässigt werden, da sowohl für Röntgenphotonen (ν) als auch für Neutronen (n) δ<β ist.

Für die kohärente Streulänge von Röntgenphotonen gilt:

b_ν = r_eZ (7)

r_e bezeichnet den klassischen Elektronenradius, der 2,818×10^-15m beträgt. Z ist die Kernladungszahl der Atome der Materie.

Gleichung (7) gilt für λν«λ_K-Kante und näherungsweise für alle Wellenlängen λ abseits der Absorptionskanten. b_ν ist monoton von Z abhängig. Es existieren Resonanzen in Abhängigkeit von λν.

b_n bezeichnet die kohärente Streulänge der Neutron-Kern-Wechselwirkung. b_n ist stark isotopenabhängig. Darüberhinaus existieren auch noch Resonanzen in Abhängigkeit von λ_n.

In Ferromagneten ist b_n zu ersetzen durch (b_n+p_n). Die Streulänge p_n beschreibt die magnetische Wechselwirkung. Wegen der Einstellung des magnetischen Moments des Neutrons bezüglich des magnetischen Moments der Hüllenelektronen der Materie ergeben sich positive und negative Werte.

Die Atomdichte der Materie N berechnet sich wie folgt:

Hierin bezeichnet N_A die Avogadrokonstante (N_A = 6,0225×10²³ mol^-1). ρ ist die Dichte der Materie. A_r ist die relative Atommasse der Atome der Materie.

Für die Wellenlänge der Röntgenphotonen λ_ν gilt:

E bezeichnet die Photonenenergie.

Die de Brogliewellenlänge der Neutronen λ_n ergibt sich aus:

Hierin ist E_n die Neutronenenergie.

In der überwiegenden Zahl der Fälle ist der Brechungsindex für Materie n_ν<1 und n_n<1. Es tritt somit externe Totalreflexion auf, wenn der Einfallswinkel R der Röntgenphotonen bzw. Neutronen kleiner als der kritische Winkel R_c ist:

Typische Werte von R_c liegen bei 0,5°.

Für Einfallswinkel O<R<R_c nimmt die Eindringtiefe L_ν, n für Röntgen- und Neutronenstrahlen bis auf wenige nm ab. Der minimale Wert L_min beträgt:

Die geringe Eindringtiefe bewirkt eine Oberflächenselektivität. Damit lassen sich auch Analysemethoden mit Röntgen- oder Neutronenstrahlen extrem oberflächenselektiv durchführen, obwohl diese Methoden üblicherweise nicht der Analyse der Probenoberfläche, sondern des Probeninneren dienen. Bei der Totalfreflexions-Röntgenfluoreszenzanalyse (TRFA, engl. TXRF) und der Totalreflexions-Neutronenaktivierungsanalyse (TNAA) wird mit den streifend einfallenden Röntgenphotonen bzw. Neutronen selektiv die Oberfläche angeregt. Die an der Oberfläche angeregten Atome können unter Aussendung von Röntgenstrahlen (Fluoreszenzstrahlung) bzw. von Gammastrahlung in einen stabilen Zustand zurückkehren. Aus der Energie der Strahlung (Röntgen- bzw. Gammastrahlung) lassen sich die Probenatome chemisch identifizieren. Dies ermöglicht eine Multielementanalyse. Die Intensität der Strahlung ist ein Maß für die Anzahl der Probenatome. TRFA und TNAA stellen somit oberflächenselektive Analysenverfahren zur Bestimmung der Elementzusammensetzung von Oberflächen und dünnen Schichten dar.

Bereits aus der Veröffentlichung Y.Yoneda und T. Horiuchi, Rev.Sci.Instr. 42(1971)1069; P. Wobranschek und H. Aiginger, Anal.Chem. 47(1975)852 und der DE-OS 26 32 001, der US-PS 4,358,854 sind Vorrichtungen zur Totalreflexions-Röntgenfluoreszenzanalyse (TRFA) bekannt. Röntgenquellen (Röntgenröhren) liefern polychromatische Röntgenstrahlung. Die Röntgenabsorption in der Probe zeigt starke Abhängigkeit von der Röntgenenergie. Der Absorptionskoeffizient und damit die Anregung einer bestimmten Fluoreszenzstrahlung fällt oberhalb der entsprechenden Absorptionskante zu höheren Energien stark ab. Trotzdem muß, um eine selektive Anregung der Oberflächenatome (Totalreflexion) zu gewährleisten, der Einfallswinkel der Anregungsstrahlung so gewählt werden, daß für das Anregungsspektrum Totalreflexion gewährleistet wird. Wegen der Abhängigkeit von λ in Gleichung 5 bestimmt somit die kürzeste im Anregungsspektrum noch vorkommende Wellenlänge den kritischen Winkel R_c, auch wenn diese kurzwelligen Anteile des Spektrums nur einen kleinen Beitrag zum Meßsignal liefern. Würde man von diesem Prinzip abweichen, so würde sich das Meßsignal des Analyten an der Oberfläche mit dem Meßsignal eines gleichartigen Elements auch dem Probeninneren überlagern. Dies würde das Ergebnis verfälschen, da die absolute Anzahl von Atomen selbst eines Elements mit geringer Konzentration im Probeninnern in der Regel wesentlich höher ist als die eines Analyten an der Oberfläche. Erstbekannte Meßanordnungen hatten den Nachteil, entweder den Einfallswinkel extrem klein wählen zu müssen oder neben der Oberflächenanregung auch noch eine Anregung des Probenvolumens in Kauf nehmen zu müssen. In den weiteren Entwicklungen wurde deshalb versucht, daß Anregungsspektrum unterhalb einer unteren praktisch gewählten Grenzwellenlänge abzuschneiden. Ein solches Abschneiden kurzwelliger Strahlung wurde durch Totalreflexion an polierten Quarzglasplatten erreicht (DE-PS 27 36 960, US-PS 4,426,717 und DE-PS 29 11 596).

Für die Nachweisgrenze des Analyseverfahrens ist letztendlich die Intensität von Untergrund und Meßsignal maßgebend. Da, insbesondere bei der Anregung von Röntgenphotonen, die anregende Strahlung nur zum kleinen Teil absorbiert wird und Fluoreszenzstrahlung liefert, zu größten Teil jedoch gestreut wird und damit zum Untergrund beiträgt, muß zur Verbesserung der Nachweisgrenze das Angrenzungsspektrum so gewählt werden, daß im Fluoreszenzspektrum der gesuchten Analyten keine Streustrahlung vom Anregungsspektrum auftritt. Andererseits soll das Anregungsspektrum möglichst auf die Absorptionskante der Analyten fallen, um ein intensives Meßsignal zu erhalten. In jüngster Zeit wurde versucht, dieses Ziel durch monochromatische Anregung zu erreichen, wobei als Monochromatoren Einkristalle oder Multilayer verwendet wurden (A. Bohg und M. Briska, DE-OS 2727505 und US-PS 4,169,228; M. Brunel, Acta Cryst. A42(1986)304; R. S. Becker, J. A. Glovchenko und J. R. Patel, Phys. Rev. Lett. 50(1983)153; A. Iida und Y. Gohshi, Jpn. J. Appl. Phys. 23(1984)1543; A. Iida, K. Sakurai, A. Yoshinaga und Y. Gohshi, Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. A246(1986)736; C. T. Yap, R. E. Ayala und P. Wobrauschek, X-Ray Spectrometry, 17(1988)171; P. Wobrauschek und P. Kregsamer, Spectrochimica Acta 44B(1989)453). Gemäß Literaturangaben (K. Taniguchi, S. Sumita, A. Saski, K. Nishihagi und N. Fujino, Abstracts 39th Annual Denver Conference on Applications of X-Ray Analysis, Steamboat Springs CO, 30.07.- 03.08.1990, S. 39; M. Schuster, Abstracts 39th Annual Denver Conference on Applications of X-Ray Analysis, Steamboat Springs CO, 30.07.-03.08.1990, S. 40) lassen sich damit die Nachweisgrenzen gegenüber den Spektrometern mit einem Anregungsspektrum, das nur zur kurzwelligen Seite hin abgeschnitten ist, bis zu einem Faktor 10 verbessern.

Aus der Veröffentlichung Interference Coatings for Neutrons Applied Optics, Vol. 23, No. 20, 15. Oktober 1984, S. 3525-3527 ist es bereits bekannt, daß Neutronenstrahlen mit Multilayer Monochromatoren polarisiert werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die sich insbesondere für Serienanalysen bzgl. ausgewählter Elemente, z. B. solcher, die für einen Fertigungsprozeß besonders kritisch sind, unter Zugrundelegung optimaler Analysenbedingungen eignet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Neutronenaktivierungsanalyse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst, die zusätzlich die Merkmale des kennzeichnenden Teils den Anspruchs 1 aufweist. Demgemäß wird der Neutronenstrahl streifend auf die glatte ebene Oberfläche der Probe oder eine Dünnschicht auf der Probe gerichtet, so daß diese unter Totalreflexionsbedingungen angeregt wird.

Bevorzugte Ausführungsformen dieser Lösung sind in den auf den Anspruch 1 zurückbezogenen Unteransprüche angegeben.

So kann der Monochromator aus Schichtstrukturen mit normaler und lateraler Periodizität (Supergitter) auf einem Kristallsubstrat aufgebaut sein. Beispiele für die Ausführungsformen von Schichtstrukturen mit normaler und lateraler Periodizität sind in Fig. 3 dargestellt. Aus der Literatur sind AlAs/GaAs- und GaAs/GaAs_1-xSb_x-Schichtstrukturen bekannt (vgl. D. A. Neumann, H. Zabel und H. Morkoc, J. Appl. Phys. 64(1988)3024; T. Fukui, H. Saito und Y. Tokura, Jpn. J. Appl. Phys. 27(1988) L1320; T. Fukui und H. Saito, Appl. Phys. Lett. 50(1987)824; T. Fukui und H. Saito, J. Vac. Sci. Technol. B6(1988)1373; J. M. Gaines, P.M. Petroff, H. Koemer, R. J. Simes, R. S. Geels und J. H. English, J. Vac. Sci. Technol. 6(1988)1378), die zur Erzielung bestimmter elektronischer Eigenschaften mit MOVPE und MBE hergestellt wurden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung besteht der Monochromator aus einem Interkalat. Hierbei handelt es sich um Schichtstrukturen, die aus einem Graphitgitter bestehen, in das zwischen den Kohlenstoffatomebenen Atome, vorzugsweise Alkalimetalle (z. B. Li, Na, K, Rb, Cs) oder auch ganze Moleküle (z. B. FeCl₃, AsF₆) eingelagert sind (vgl. M. S. Dresselhaus und G. Dresselhaus, Advances in Physics 30(1981)139; H. Zabel, Structure and Dynamics of Graphite Intercalation Compounds in Proc. Int. Conf. on Neutron Scattering, 19.-23. August 1985, Santa Fe; H. Zabel, W. A. Kamitakahara und R. M. Nicklow, Phys. Rev. B26(1982)5919). Dies kann in verschiedenen Stufen erfolgen (vgl. Fig. 4). In Stufe 1 wechselt jeweils eine Graphitschicht mit einer Interkalatschicht ab. Bei Stufe 2 folgt nach 2 Graphitschichten jeweils eine Interkalatschicht, usw. (vgl. Fig. 3).

Die zuvor beschriebenen Arten von Monochromatoren lassen sich für Neutronen verwenden, wenn bei der Materialwahl die Neutronenstreulängen berücksichtigt werden und die Periodizitätslängen der de Brogliewellenlänge der Neutronenstrahlung angepaßt werden. Speziell für Neutronen ergibt sich noch eine bevorzugte Ausgestaltung darin, daß der Monochromator aus Schichtstrukturen mit ferromagnetischen Schichten besteht. Bei dieser Lösung für die Neutronenaktivierungsanalyse (TNAA) bietet die magnetische Wechselwirkung der Neutronen in ferromagnetischen Materialien darüber hinaus die Möglichkeit, den Brechungsindex durch ein externes Magnetfeld senkrecht zum Streuvektor zu beeinflussen (beachte Gl 4 und 6 sowie b_n→b_n+p_n. Bei geschickter Wahl der Atomdichten N₁ und N₂ sowie der Streulängen b₁, b₂, p₁ und p₂ läßt sich die Reflektivität R=0 für Spin-up und R=0 für Spin-down Neutronen erzielen. Dies ist die Basis für einen polarisierenden Neutronenmonochromator. Ein Beispiel hierfür stellt eine Fe/Ge-Schichtstruktur dar (vgl. Ch.F. Majkrzak, Appl. Opt. 23(1984)3524).

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2a): den schematischen Gesamtaufbau des Monochromators nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfinndung,

Fig. 2b): den schematischen Aufbau der Schichtstruktur des Monochromators gem. der in Fig. 2a) dargestellten Ausführungsform,

Fig. 3: einen schematischen Gesamtaufbau des Monochromators nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4: einen schematischen Aufbau des Monochromators nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5 einen schematischen Aufbau der Schichtstruktur des Monochromators nach einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung die Vorrichtung zur Bestrahlung von Proben unter streifendem Einfall mit monochromatischer Neutronenstrahlung für die Neutronenaktivierungsanalyse dargestellt. Die mit 1 bezeichnete Strahlungsquelle ist eine Neutronenquelle, die beispielsweise ein Reaktor oder auch eine Isotropenquelle sein kann. Mit 4 ist die zu untersuchende Probe, beispielsweise eine zu untersuchende Silizium-Scheibe, bezeichnet, Oberhalb der Probe ist der Meßaufnehmer 6, beispielsweise ein Halbleiterdetektor für Gammaspektrometrie, angeordnet, dem eine Streustrahlenblende 5 vorgeschaltet ist. Im Strahlengang des Neutronen-Strahls 10 sind nach der Strahlungsquelle 1 eine Blende 9, ein Monochromator 8 und eine Blende 7 nachgeschaltet. Der WinkelΦ ist der Beugungswinkel an der Monochromatoreneinheit, während der in Fig. 1 angezeichnete Winkel R den Einfallswinkel der Strahlung auf die Probe bezeichnet.

Aus Fig. 2a) ist der schematische Gesamtaufbau des Monochromators nach einer ersten Lösung der vorliegenden Erfindung dargestellt, der aus einer Schichtstruktur auf einem Kristallsubstrat besteht. In dieser Figur ist mit 1′ die eine Schicht und mit 2′ die andere Schicht des Schichtpaares bezeichnet. Die gesamte Schichtstruktur ist mit 3′ und das Kristallsubstrat mit 4′ bezeichnet. d_M zeigt die Periodizitätslänge der Schichtstruktur und d_S bezeichnet die Periodizitätslänge des Kristallsubstrats. Mit d_M1,2 ist die Dicke der Schicht 1′ bzw. 2′ bezeichnet. N gibt die Anzahl der Schichtpaare wider. Mit z ist die Tiefenkoordinate bezeichnet.

In Fig. 2b) ist der schematische Aufbau der Schichtstruktur 3′ des Monochromators gem. der Fig. 2a) näher dargestellt. Dabei ist mit 5′ ein inkohärenter Multilayer angedeutet. In 6′ ist eine Legierung mit modulierter Zusammensetzung (composition modulated alloy) dargestellt. Schließlich betrifft 7′ ein Supergitter (epitaktische Schichtfolgen). Diese drei nebeneinander dargestellten Schichtstrukturen geben also alternative Ausführungsformen für die erfindungsgemäße Schichtstruktur des Monochromators wieder.

Fig. 3 zeigt den schematischen Gesamtaufbau eine Monochromators nach einer zweiten Lösung der vorliegenden Erfindung. Hier ist die Schichtstruktur mit lateraler Periodizität auf einem Kristallsubstrat dargestellt. Die Schichtstruktur besteht in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus sequentiell aufgewachsenem AlAs und GaAs. d_{M ||'⟂} bezeichnet die laterale bzw. normale Periodizitätslänge der Schichtstruktur. Mit d_S ist wiederum die Periodizitätslänge des Kristallsubstrats angegeben. Die Richtung [100] bezeichnet die Orientierung des Kristallsubstrats. Für das Wachstum lateral periodischer Strukturen ist eine Fehlorientierung der Oberfläche des Kristallsubstrats erforderlich.

Fig. 4 zeigt den schematischen Aufbau des Monochromators nach einer weiteren Lösung der vorliegenden Erfindung. Hier sind nebeneinander Interkalate auf Graphitbasis der Stufe 1, 2 und 3 dargestellt. Hierbei ist mit d die Periodizitätslänge des Interkalats bezeichnet. Diese Größe entspricht der Periodizitätslänge d_M in der Beschreibung des Monochromatortyps gemäß der ersten Lösung der vorliegenden Erfindung. d_c gibt die Periodizitätslänge der ungestörten Graphitlagen an. Diese Größe entspricht bei Interkalaten höherer Stufe der Periodizitätslänge d_S in der Beschreibung des Monochromatortyps gemäß der ersten Lösung der Erfindung.

In Fig. 5 ist der schematische Aufbau der Schichtstruktur des Monochromators nach einer vierten Lösung der vorliegenden Erfindung angegeben. Hierbei handelt es sich um einen elektrisch umschaltbaren Monochromator für die Monochromatisierung von Spin-polarisierten Neutronen. Mit 1′′ ist die unmagnetische Schicht 1 gekennzeichnet. 2′′ bezeichnet die ferromagnetische Schicht 2. Die Schicht 3, welche mit 3′′ gekennzeichnet ist, ist unmagnetisch und zu der Schicht 1 identisch. Mit 4′′ ist wiederum eine unmagnetische Schicht 4 bezeichnet. D_1,2,3,4 geben die Dicken der Schichten 1 bis 4 an. Neben dem Schichtenaufbau ist diagrammartig der Brechungsindex für Spin-polarisierte Neutronen für ein ausgeschaltetes Magnetfeld H und ein eingeschaltetes Magnetfeld H gegenübergestellt. Dabei ist mit n_n,H=0 der Brechungsindex für das ausgeschaltete Magnetfeld H und mit n_{n,H ≠}₀ der Brechungsindex für das eingeschaltete Magnetfeld h bezeichnet. d_H=0 gibt die Periodizitätslänge bei ausgeschaltetem Magnetfeld H und d_{H ≠} gibt die Periodizitätslänge bei eingeschaltetem Magnetfeld H wieder. z ist die Tiefenkoordinate der Schichtstruktur. Hier ist also schematisch die Ausführungsform eines Neutronenmonochromators gezeigt, der eine Steuermöglichkeit durch ein externes magnetisches Feld besitzt. Bei diesem Monochromator ist jede Periode aus vier Einzelschichten aufgebaut. Schicht 1 und 3 sind aus identischem unmagnetischem Material mit dem Brechungsindex n_n1=n_n3 aufgebaut. Schicht 4 ist ebenfalls unmagnetisch mit dem Brechungsindex n_n4≠n_n1, n_n3. Zwischen Schicht 1 und 3 befindet sich die ferromagnetische Schicht 2, deren Brechungsindex ohne Magnetfeld n_n2,H=0=n_n1, n_n3 ist und mit sättigendem Magnetfeld für Spin-polarisierte Neutronen n_n2,H_≠₀=n_n4. Durch Einschalten des äußeren Magnetfeldes H≠0 und Ausschalten H=0 läßt sich die Periodizitätslänge der Schichtstruktur für Spinpolarisierte Neutronen zwischen d_{H ≠}₀ und d_H=0 umschalten. Im gezeigten Beispiel beträgt d_H=0=2×d_{H ≠}₀. Ist der Beugungswinkel durch Blenden festgelegt, so kann auf diese Weise das anregende Neutronenspektrum durch elektrisches Umschalten geändert werden.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Neutronenaktivierungsanalyse, bei der eine Probe durch die einfallende Neutronenstrahlung angeregt wird und die emittierte Gammastrahlung spektral erfaßt wird, bestehend aus einer Strahlungsquelle, einem Monochromator mit Schichtstrukturen mit normaler Periodizität auf einem Substrat, einer Streustrahlenblende und einem Meßaufnehmer, dadurch gekennzeichnet, daß der Neutronenstrahl streifend auf die glatte ebene Oberfläche der Probe oder eine Dünnschicht auf der Probe gerichtet wird, so daß diese unter Totalreflexionsbedingungen angeregt wird.

2. Vorrichtung zur Neutronenaktivierungsanalyse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Monochromator (8) aus einer Schichtstruktur mit einem hohen Sprung im Brechungsindex für Neutronen auf einem Kristallsubstrat besteht (kohärenter Multilayer).

3. Vorrichtung zur Neutronenaktivierungsanalyse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtstruktur aus Ni/Mn oder Ni/Ti besteht.

4. Vorrichtung zur Neutronenaktivierungsanalyse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ein Kristallsubstrat ist und daß die Schichtstrukturen zusätzlich laterale Periodizität aufweisen.

5. Vorrichtung zur Neutronenaktivierungsanalyse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Monochromator aus einem Interkalat, d. h. einer Schichtstruktur, die aus einem Graphitgitter besteht, in das zwischen einer oder mehrerer Kohlenstoffebenen jeweils eine Schicht anderer Atome oder Moleküle eingebaut ist, aufgebaut ist.

6. Vorrichtung zur Neutronenaktivierungsanalyse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Monochromator aus Schichtstrukturen mit ferromagnetischen Schichten für Neutronen besteht.

7. Vorrichtung zur Neutronenaktivierungsanalyse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Monochromator (8) aus einer Schichtstruktur mit einer ferromagnetischen und einer unmagnetischen Schicht, beispielsweise aus FeGe in einem externen sättigenden Magnetfeld zur Erzeugung von Spin-polarisierten monochromatischen Neutronen besteht.

8. Vorrichtung zur Neutronenaktivierungsanalyse nach A. 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Monochromator (8) eine Schichtstruktur mit einer Periode aus vier Einzelschichten besitzt, wobei mindestens in einer Schicht der Brechungsindex für Spin-polarisierte Neutronen durch ein externes Magnetfeld veränderbar ist.