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Nach der Gleichung l =
h/m·n stehen die Energie (aus
m·n) einer Röntgenlinie und die Wellenlänge l dieser Linie in Beziehung (h ist das Plancksche Wirkungsquantum). Bei der wellenlängendispersiven Röntgenanalyse werden die Röntgenquanten erst an einem Kristall gebeugt. Hier gilt die Braggsche Reflexionsbedingung 2d·sin J = n·l (d Gitterabstand, J Beugungswinkel, l Wellenlänge, n Ordnung des Beugungsmaximums in ganzen Zahlen). Das WDX-Spektrometer fährt die Wellenlängen der verschiedenen Elemente nacheinander, also sequentiell ab und schickt die gebeugte Reststrahlung an ein Zählrohr. Dort wird die Höhe der Impulse erfasst und vom Rechner mit der Wellenlänge der Röntgenquanten in Beziehung gesetzt. Auch hier erhält man ein Linienspektrum, das wahlweise in Energie oder Wellenlänge ausgegeben werden kann. Weil das WDX-Spektrometer (auch Kristallspektrometer) eine wesentlich feinere Auflösung der einzelnen Linien liefert, lassen sich Elemente auseinanderhalten, deren Linien im EDX-Spektrum überlappen.
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Wegen des geringeren Untergrunds im Spektrum, also geringerer Bremsstrahlung, können auch Spurenelemente im Bereich von Zehntel oder Hundertstel Prozent noch nachweisen werden, die bei der EDX-Spektroskopie im "Rauschen" untergehen.
Weil die meiste Röntgenenergie der gemessenen Elemente im Beugungskristall verloren geht, muss die Probe mit wesentlich höherem Strahlstrom
(10-8 bis 10-7 A) angeregt werden als bei der EDX-Analyse. Dadurch kann die Probenoberfläche geschädigt werden. Außerdem muss die Analyse bei hohen Vergrößerungen ab 1000fach durchgeführt werden, um Fehler durch Randverzerrungen zu vermeiden. Ein Nachteil der WDX-Spektroskopie ist der höhere Zeitaufwand gegenüber der EDX-Methode. Nebenbei sei bemerkt, dass mehrere WDX-Spektrometer um ein Elektronenmikroskop gruppiert eine Mikrosonde ergeben.
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