The 11th Colloquium on Metallurgical Analysis - a joint venture of the Institute of Analytical Chemistry of the Technical University in Vienna, the Austrian Society for Analytical Chemistry and Microchemistry, the German Metals Society (DGM), and the Society of German Iron and Steel Engineers (VDEh) - was attended by 120 scientists from 12 nations. The major topics covered were surface, micro and trace analysis of materials with a heavy emphasis on metals. According to the strategy of the meeting attention was focussed on an interdisciplinary approach to materials science - combining analytical chemistry, solid state physics and tech nology. Therefore progress reports on analytical techniques (like SIMS, SNMS, Positron Annihilation Spectroscopy, AES, XPS) were given as well as pre sentations on the development of materials (like for the fusion reactor). The majority of the discussion papers centered on the treatment of important technical problems in materials science and technology by a (mostly sophis ticated) combination of physical and chemical analytical techniques. The intensive exchange of ideas and results between the scientists oriented towards basic research and the industrial materials technologists was very fruitful and resulted in the establishment of several scientific cooperations. Major trends in materials analysis were also dealt with in a plenary discussion of which a short summary is contained in this volume. In order to facilitate international communication in the field of materials analysis and in view of the important questions treated in the various contri butions this proceedings volume was edited in English."

Investigative Methods for Determining Phases in High Speed Steels Both carbide studies and matrix studies were carried out for X-ray phase determination on the high speed steel S 6-5-2. The carbide phase was isolated chemically, the isolate yield being 10.5% by weight. The isolate was analysed and its phases investigated X-radiographically. The X-ray diagram showed that M6C carbide is to be considered the main constituent of the carbide. VC is present in small amounts. The two types of carbide in the cut surface could be distinguished metallographically by a potentiostatic etching procedure. Microprobe studies gave the composition of the two carbide types. The M6C carbide is essentially a Fe4(WMo)2C with slight V and Cr impurities in the iron group. The VC is a V-rich mixed carbide in which about 25% of Fe, Cr, Mo and W are dissolved. The proportionate amounts of M6C and VC in the isolate were determined by a balance calculation using the composition of the carbides and isolate analysis obtained with the microprobe. After corresponding conversions the results obtained were compared with the carbide-type constituents determined metallographically. The isolate was utilized as standard for X-ray determination of carbide. The calculation of the absorption coefficients necessary for X-ray deter- mination of carbides was carried out on the basis of the composition of carbide types for Cr and Mo radiation determined with the microprobe.

6 kehrten Verhiiltnis ihrer Halbwertszeiten, wenn die Reihe sich im inneren radio- aktiven Gleichgewicht befindet. Das Produkt aus der Zahl der vorhandenen Atome und der Zerfallskonstante (die der reziproken Halbwertszeit proportional ist) muB ja im stationiiren Zustand fiir jedes Glied den gleichen Wert haben. Daher ist die Gesamtaktivitiit eines kurzlebigen Gliedes einer Reihe (z. B. des Radon) im Prinzip ebensogut meBbar wie die Gesamtaktivitiit eines liinger- lebigen Gliedes derselben Reihe (z. B. des Radiums), mit dem es im radioaktiven Gleichgewicht steht, obwohl die vorhandene Gewichtsmenge so auBerordentlich viel kleiner sein kann. Voraussetzung ist nur, daB die Halbwertszeit nicht so klein ist, daB der Stoff dem Radiochemiker "zwischen den Fingern zerrinnt". Unter dieser Voraussetzung lassen sich in der Praxis die kurzlebigen Stoffe sogar leichter messen als die langlebigen Stoffe gleicher Gesamtaktivitiit. Je kleiner niimlich die Masse der Probe ist, desto vollstiindiger tritt die Strahlung aus der Probe aus und in das MeBgeriit ein. v Die von SODDY so klar zusammengefaBpen Verhiiltnisse haben dazu gefiihrt, daB radiochemische Methoden sich zur analytischen Bestimmung von natiirlichen Radioelementen mittlerer Halbwertszeit (z. B. des Radiums; genauer: des Radiumisotops der Uranreihe) als zweckmiiBig, zur analytischen Bestimmung von Radioelementen kurzer Halbwertszeit (z. R. des Poloniums) sogar als un- entbehrlich erwiesen haben. Zur Bestimmung langlebiger Radioelemente (z. B. des Urans) haben sich radiochemische Methoden nur in Sonderfiillen durch- gesetzt. Die Besprechung dieser Methoden zur Analyse natiirlich radioaktiver Stoffe ist in den entsprechenden Abschnitten des Kapitels IX durchgefiihrt.

Wenn auch die ersten Anfange der analytischen Bearbeitung kleiner Substanz- mengen viel weiter zuriickliegen, so wird doch allgemein die Zeit der letzten Jahrhundertwende als der Beginn jener Forschungsrichtung angesehen, die heute als "Mikrochemie" bezeichnet wird. Die grundlegenden Arbeiten der beiden Pioniere auf diesem Gebiet, FRIEDRICH EMICH und FRITZ PREGL, liegen nun etwa ein halbes Jahrhundert zuriick. Die von ihnen geschaffenen Methoden erwiesen sich nicht nur als auBerordentlich brauchbar, sie verdrangten nicht nur in kurzer Zeit zahlreiche Makromethoden aus den modernen Laboratorien, sondern die genialen Gedankengange dieser beiden Schopfer der Mikrochemie waren gleichzeitig der AnstoB zum Beginn einer neuen Ara fruchtbarer Ent- wicklung fast aller Zweige der Chemie, da nunmehr Probleme der erfolgreichen Erforschung zuganglich wurden, deren Bearbeitung bis dahin aus experimentellen Griinden unmoglich war. Insbesondere fiir die analytische Chemie begann eine Zeit des Aufschwunges, die durch die Ausarbeitung immer neuer Verfahren zur Untersuchung kleinster Substanzmengen gekennzeichnet ist, deren mannigfaltige Vorteile gegeniiber der makrochemischen Arbeitsweise heute unbestritten sind. Es scheint daher berechtigt, das auf diesem Gebiet Geschaffene zu sichten und zusammenzufassen, urn damit aus der reichen Fiille der Literatur den Chemikern in Forschung und Technik eine Ubersicht zu bieten und die Auswahl der fur bestimmte Zwecke jeweils am besten geeigneten Methoden zu erleichtern. Zwar existieren neben dem grundlegenden Standardwerk PREGLS "Die quantita- tive organische Mikroanalyse" und EMICHS "LehrbucR der Mikrochemie" bereits zahlreiche ausgezeichnete Biicher, die auf einzelnen Teilgebieten der Mikrochemie vorziigliche Darstellungen des modernen Methodenschatzes bieten, aber bis jetzt liegt noch kein das Gesamtgebiet umfassendes Handbuch vor.

Kein Zweig der analytischen Chemie hat eine so stiirmische Entwicklung genommen wie die Elektronenstrahl-Mikroanalyse. Es ist das groBe und bleibende Verdienst von R. CASTAING und A. GUINIER, uns durch Schaffung eines ge- eigneten Gerates den Elektronenstrahl als brauchbares "Reagens" auch zur quantitativen Analyse in die Hand gegeben zu haben. Selbstverstandlich waren die Erfahrungen, die bei der Erzeugung von Elektronenmikroskopen gemacht wurden, eine wesentliche Voraussetzung zum Bau eines Elektronenstrahl-Mikro- analysators oder einer "Mikrosonde", wie ein derartiges Gerat auch oft genannt wird (Microprobe-analyzer, microsonde electronique), doch muBte auch die moderne Rontgenspektroskopie in geeigneter Form herangezogen werden, um ein "Analysengerat" zu schaffen, das heute bereits weitgehend programmierte Arbeitsschritte selbsttatig tun kann. Das Anwendungsgebiet der Elektronenstrahl-Mikroanalyse reicht jetzt schon von der qualitativen Untersuchung einer Elementverteilung bis zu quantitativen Punktanalysen im Mikrometerbereich. Bei geeigneter Praparationstechnik kann auBer der hervorragend geeigneten metallischen Untersuchungsprobe auch nichtmetallisches, biologisches, medizinisches und mineralogisches Probegut untersucht werden. Das vorliegende Buch solI eine Einfiihrung in diese faszinierende Arbeits- technik sein und zeigen, daB zwar der Elektronenstrahl die maBgebende Rolle spielt, daB aber auch andere Faktoren, wie z. B. Probenhomogenitat und Proben- oberflache, ahnlich groBe Bedeutung haben, da das MeBsignal ein Ergebnis aus den Wechselbeziehungen zwischen Probe und Elektronenstrahl ist. Weiters solI dargelegt werden, daB nicht nur die erzeugten Rontgenstrahlen zur analytischen Aussage herangezogen werden konnen, sondern auch andere Erscheinungen, wie Elektronen- und Rontgenstrahlenabsorption. Meinen Assistenten, Herrn Dipl.-Ing. Dr. techno H. H. ARLT und Frau Dipl.- lng. G. SCHADEN, mochte ich an dieser Stelle fiir ihre wertvolle Mitarbeit herzlich danken.

Die chemische Zusammensetzung der Oberflache von Materia- lien, die aus zwei oder mehr Komponenten bestehen, wird sehr oft durch den Einfluss der Primarelektronen sowie durch das Zerstau- ben, wie es zur Reinigung der Probenoberflache, bzw. zur Aufnahme von Tiefenprofilen verwendet wird, drastisch verandert. In einer quantitativen Beschreibung der Oberflachenzusammensetzung mus- sen daher die verschiedenen Effekte, die durch die primaren Elek- tronen oder Ionen hervorgerufen werden, grundsatzlich berucksich- tigt werden. Entsprechend der Verschiedenartigkeit der auftreten- den Effekte scheint es unmoeglich, dafur ein allgemeingultiges Modell aufzustellen. Mit der vorliegenden Arbeit wird versucht, den Einfluss der er- wahnten Primarteilchen bei der Untersuchung von Oxiden, Carbo- naten, Silikaten und Legierungen zu demonstrieren. Im zweiphasi- gen Legierungssystem Ag-Cu zeigte sich ein zusatzlicher Effekt, der durch die bevorzugte Oberflachendiffusion von Silber erklart wer- den kann. Summary Influence of the Prohing Electron Beam and Sputtering in AES The prohing electron beam and sputtering used for cleaning and depth profiling influences the chemical composition of composite materials often in a dramatic way. Therefore, in a complete analysis several effects in- duced by the incident electrons or ions have to be included in a quantitative description of the surface composition. No general model can be given as these effects depend on the type of material investigated. The present paper deals with oxides, carbonates, silicates, and alloys to show the influence of the prohing electrons or ions.

Chemical Shift in the Investigation of Compounds with the Microprobe Changes in the X-ray spectra of Ti, Hf, and Ta as a function of their bonding to B were investigated. Lines of the K-, L-, and M-series were measured. Since only the lines of highest intensity are observed in heat- excitation, only an indirect dependence on the binding is demonstrable. For this reason, the values observed were interpreted as being due to the overlapping of the outer energy bands in chemical compounds. Literatur 1 H. Kunst, Harterei-Techn. Mitt. 28, 105 (1073). 2 K. Sage!, Tabellen zur Rontgen-Emissions-und Absorptions-Analyse Berlin-Gottingen-Heide!berg: Springer-Verlag. 1959. 3 O. Schaaber, Mikrochim. Acta [Wien], Suppl. 1, 1966, 117. 4 O. Schaaber und H. Vetters, Mikrochim. Acta [Wi en], Suppl. 5, 1974,99. 5 M. Zyryanov und S. Nemnonov, Fizika metallov metalloved. 31, 335 (1971). 6 V. Nemoshalenko und Korkisko Groskiy, Fizika metallov metalloved. 31, 634 (1971). 7 S. A. Nemnonov und K. M. Kolobova, Fizika metallov metalloved. 22, 680 (1966). 8 P. A. Lange, Tagung der Firma C. H. F. Muller, Hamburg/Darmstadt, 1964, S. 133. 9 S. A. Nemnonov und L. D. Finke!'stejn, Fizika metallov metalloved. 21,211 (1966). 10 R. Klockenkamper, Spectrochim. Acta 9, 547 (1971). 11 H. Vetters, Harterei-Techn. Mitt. 28, Nr. 4 (1973).