Tiefenprofile

Tiefenprofile bezeichnet die Variation einer gemessenen Größe in Abhängigkeit von der Tiefe, meist beginnend an der Oberfläche oder einem Referenzebene. Sie dienen dazu, vertikale Stratifikationen in Böden, Gesteinen, Sedimenten, Mineralien oder anderen festen Materialien zu charakterisieren. Die Tiefe wird je nach Anwendungsgebiet in Metern, Mikrometern oder als Distanz von der Oberfläche angegeben.

Tiefenprofile können durch direkte Probenahme oder Messungen in situ erstellt werden. Dazu zählen Boden- oder Bohrkernentnahmen, Schnitt- oder Profilieditionen von Proben, sowie geophysikalische Bohrlochmessungen (z. B. Gammastrahlung, Leitfähigkeit, Widerstand, Schallechos). In der Materialwissenschaft werden Tiefenprofile auch durch zerstörungsfreie oder zerstörende Verfahren wie sekundäre Ionenmassenspektrometrie (SIMS), Auger-Elektronenspektroskopie (AES) oder X-Ray-Photoelektronenspektroskopie (XPS) mit Sputter-Abtragsprofilierung erzeugt. In der Ozeanografie erfolgt die Bestimmung von Temperatur, Salzgehalt oder Dichte als Funktion der Tiefe meist durch CTD-Messungen (Sonde) und Wasserproben.

Anwendungsgebiete reichen von der Ermittlung von Nährstoff- und Schadstoffverteilungen im Boden, der Abbildung zonaler Mineralogie, der Untersuchung von Transportprozessen, Kontaminationswegen bis hin zur Bewertung von Dünn- bzw. Schutzschichten in der Halbleiter- und Werkstofftechnik. Tiefenprofile ermöglichen auch die Charakterisierung von Gradienten in Temperatur, Feuchte, Salinität oder chemischen Konzentrationen in aquatischen Systemen.

Die Interpretation von Tiefenprofilen erfordert Kalibrierung der Tiefenachse, Berücksichtigung von Probenverzerrungen und Limitationen der räumlichen Auflösung. Oft sind Daten glätten, neu abgetastet oder interpoliert, um Aussagen über Schichtdicken und Übergänge zu ermöglichen.