Die geplante Beschaffung umfasst ein Nah-Atmosphärendruck-Röntgenphotoelektronen-Spektrometer (NAP-XPS), welches in die experimentelle Infrastruktur des Exzellenzclusters „Materials for Energy Conversion and Storage“ (MECS) an der Technischen Universität Wien integriert werden soll. Um den wissenschaftlichen Anforderungen des Exzellenzclusters MECS gerecht zu werden (Kooperationen der Bereiche heterogene Katalyse, Elektrokatalyse und Photokatalyse), sind nicht nur höchste Qualitätsstandards zu erfüllen, sondern auch die erforderliche Flexibilität beim Umgang mit unterschiedlichen Proben (Einkristalle, Folien, dünne Filme, Oxid-geträgerte Nanoteilchen) sowie die Durchführung von operando NAP-XPS-Messungen zu ermöglichen. Diese sind nicht nur für MECS-Forschungsgruppen an der TU Wien, sondern auch Projektpartner an der Universität Wien, der Montanuniversität Leoben, dem ISTA und der Universität Innsbruck von Interesse. Aus diesen Zielsetzungen ergeben sich zwingende technische Anforderungen (MUSS-Kriterien) an das Gesamtsystem, insbesondere hinsichtlich

• der Probenschleuse (Vorbehandlungsmöglichkeit im Hochvakuum inklusive Heizung, Schleuse für einen Vakuumkoffer)

• der Gasdosierung (Befüllung der Analysenkammer mit definierten Gasmischungen und Dosierung solcher Mischungen in unmittelbarer Nähe zur Probe),

• der Stabilität von Gasmischungen (Dosierung von hochreinen Gasen und Dämpfen mittels Massenflussreglern; angestrebte Verhältnisse für z.B. zwei Gase bis 1:100 im Druckbereich Feinvakuum bis 10 mbar; Vermeidung differentieller Pumpzweige vor dem Einlass in die Analysenkammer),

• der Stabilität des Gasflusses (basierend auf einem umfassend dimensionierten Vakuum-System),

• der Stabilität des Spektrometers (z.B. Bruchfestigkeit des Röntgenfensters bis 1 bar),

• der Kompatibilität des Probenaufbaus bzgl. Messungen unter angelegtem Potential (Mehrfachkontaktierung) und/oder Lichtbestrahlung,

• des Signal-zu-Rauschverhältnisses des Spektrometers (garantierte Elektronenzählrate >20 kcps für die Messung des Ag 3d5/2-Signals einer Ag-Folie bei 10 mbar N2), sowie

• zukünftiger Erweiterungsmöglichkeiten.

Für den vorgesehenen Standort ist darüber hinaus eine Magnetfeldabschirmung (Analysen-kammer aus Mu-Metall) zwingend erforderlich. Eine umfassende Marktanalyse hat ergeben, dass ausschließlich die Firma Scienta Omicron GmbH ein NAP-XPS-System anbieten kann, das diese MUSS-Kriterien vollständig erfüllen kann. Insbesondere zur Gasdosierung in Probennähe kann Scienta Omicron ein Patent vorweisen. Andere am Markt erhältliche Systeme erfüllen einzelne Teilanforderungen, sind jedoch nicht in der Lage, die Gesamtheit der zwingenden wissenschaftlich-technischen Anforderungen abzudecken, ohne erhebliche funktionale oder methodische Einschränkungen in Kauf zu nehmen. Bereits kleine Abstriche oder Kompromisse würden die Performance des NAP-XPS-Systems und damit den Forschungserfolg erheblich beeinträchtigen bzw. verunmöglichen.