Beugungsexperimente an unterkühlten Metallschmelzen

5.2. Kombinationsmöglichkeiten mit Einrichtungen zur Strukturuntersuchung 55 kompensiert. Für alle in dieser Arbeit behandelten Systeme ist die minimale zur Le- vitation notwendige Leistungsabsorption so groß, dass die Proben nicht im Vakuum erstarrt werden können. Zur Verstärkung der Kühlwirkung über das durch Gl. (5.10) für eine stehende Gasatmosphäre gegebene Maß hinaus wird die Probe von unten mit Gas angeblasen (erzwungene Konvektion). Durch Regulieren dieses Gasstroms lässt sich die Temperatur kontrollieren. 5.2 Kombinationsmöglichkeiten mit Einrichtungen zur Strukturuntersuchung Um Beugungsexperimente an unterkühlten Flüssigkeiten bei konstanter Temperatur durchzuführen, muss die metastabile Schmelze über einen längeren Zeitraum stabil prozessiert werden. Die Methoden des schnellen Abschreckens haben den Nachteil, dass während des schnellen Abschreckens die Temperatur nicht in situ gemessen werden kann. Des weite- ren existiert bei diesem Verfahren die unterkühlte Schmelze weniger als eine Sekunde, bei stetig sinkender Temperatur. In Fallrohren kann die stetig sich ändernde Tempe- ratur ebenfalls nicht gemessen werden und die Position der Probe ändert sich ständig. Im Fallturm kann die Temperatur gemessen werden, aber der Experimentaufbau ist in seiner Größe begrenzt. Streuversuche sind somit mit diesen Methoden nicht denkbar. Von Interesse sind hierfür quasibehälterlose und behälterlose Techniken. Es gibt sehr interessante Untersuchungen zur Struktur an mittels der Dispersi- onstechnik unterkühlten Schmelzen. So wurden dispersionsunterkühlte Germanium- [113] und Pd-Proben [114, 81] mit EXAFS am ESRF in Grenoble untersucht. Das EXAFS-Signal der flüssigen, dispergierten Tropfen wurde gemessen und das Einset- zen der Erstarrung wurde durch pyrometrische Temperaturmessung bzw. durch eine zeitgleiche Messung des Di®raktionsignals in charakteristischen Raumwinkeln nach- gewiesen. Neben den quasitiegelfreien Methoden können im Prinzip alle Levitationstechni- ken mit Anlagen zur Strukturuntersuchung kombiniert werden. Verschiedene Grup- pen haben die Struktur unterkühlter Schmelzen durch Röntgendi®raktion, EXAFS sowie die magnetische Ordnung durch ¹SR unter Verwendung verschiedener Schwebe- schmelzverfahren untersucht. Unterkühlte Co₈₀Pd₂₀-Schmelzen, die in einer elektro- magnetischen Levitationsanlage prozessiert wurden, wurden hinsichtlich ihrer Struk- tur mittels EXAFS analysiert [115], und ¹SR-Messungen deuten auf die Ausbildung einer magnetischen Ordnung hin [14]. Mit EXAFS wurde weiterhin festgestellt, dass in Al₆₅Co₂₅Cu₁₀- Schmelzen Co-Atome vorwiegend Al-Atome zum nächsten Nach- barn haben [116]. S. Ansell et al. nutzten die aerodynamische Levitationstechnik, um durch Röntgenbeugung die Struktur in einer unterkühlten Al₂O₃- [83], Bor- [84] und Siliziumschmelze [85] zu untersuchen. Kürzlich erschienen weitere Beiträge zu diesen Arbeiten [86, 87].