Profil

Das Institut für Ur- und Frühgeschichte hat gemeinsam mit dem Institut für Kernphysik an der Universität zu Köln das Labor für Isotopenarchäologie gegründet und damit seine Expertise in den Bereichen der elementspezifischen niederenergetischen Isobarenunterdrückung für AMS sowie der beschleunigerbasierten Materialanalyse mittels PIXE und PIGE weiter ausgebaut.

Von großer Bedeutung für das Labor für Isotopenarchäologie ist die Entwicklung der Analyse langlebiger Radionuklide unter Einsatz des neuen Anion Laser Isobar Separators (ALIS) am Kölner 6-MV-AMS-System. Durch Isobarenunterdrückung mittels Photodetachment, stoßinduzierter Detachment-Prozesse in He-Puffergas sowie Ion-Molekül-Reaktionen ermöglicht dieses System verbesserte Expositions- und Überdeckungsdatierungen mit Radionukliden wie ²⁶Al, ³⁶Cl und ⁵³Mn. Ein neu installierter 940-nm-Diodenlaser mit einer Leistung von 21 W wird zur Isobarenunterdrückung von ⁵³Cr eingesetzt. Das hochautomatisierte System eröffnet zahlreiche neue Möglichkeiten für CologneAMS, darunter auch Anwendungen zur Umweltanalyse von ⁹⁰Sr im Kontext von nuklearer Sicherheit und Stilllegung, die derzeit im Rahmen des ReMade@ARI-Projekts „RENEW – Recycling of Environmental Nuclear Energy Waste“ untersucht werden.

Darüber hinaus konzentriert sich das Labor für Isotopenarchäologie auf geochemische Analysen mittels PIXE (Particle Induced X-ray Emission) und PIGE (Particle Induced Gamma Emission) zur Provenienzbestimmung lithischer Rohmaterialien und ermöglicht hochpräzise Vergleiche zwischen archäologischen Artefakten und geologischen Aufschlüssen. Der neue In-Air-Aufbau nutzt zwei schnelle SDD-Röntgendetektoren, einen CdTe-Röntgen- und Gammastrahlungsdetektor sowie einen hochreinen Germanium-Gammadetektor zur Bestimmung der elementaren Zusammensetzung. Derzeit wird ein vollautomatischer Probenwechsler entwickelt, der einen schnellen Probenwechsel sowie eine präzise Positionierung lithischer Proben unterschiedlicher Größe und Form ermöglicht.