Der Begriff Background bezeichnet in den Materialwissenschaften den unerwünschten Untergrundsignalanteil, der die Detektion und Quantifizierung des eigentlich interessierenden Signals überlagert. Dies betrifft sowohl experimentelle Messdaten (z. B. Röntgendiffraktogramme, spektroskopische Signale, Mikroskopiebilder) als auch numerische Simulationen (z. B. thermisches oder statistisches Rauschen).
Physikalische Ursachen von Backgrounds sind vielfältig: Streustrahlung, instrumentelles Rauschen, Untergrundfluoreszenz, inhomogene Beleuchtung, Detektor-Dunkelstrom oder Beiträge aus Probenhalter und Umgebung. In der Röntgenbeugung resultiert der Hintergrund typischerweise aus inelastischer Streuung und Luftstreuung; in der Elektronenmikroskopie aus inelastischer Elektronenstreuung und Kontamination.
Die korrekte Modellierung und Subtraktion des Backgrounds ist entscheidend für quantitative Auswertungen, etwa zur Bestimmung von Gitterparametern, Phasenanteilen, chemischen Zusammensetzungen oder Defektdichten. Verfahren reichen von empirischen Fits (Spline, Polynome) über physikalisch motivierte Modelle bis zu statistischen Ansätzen, die Signal und Untergrund gemeinsam schätzen. Fehlerhafte Background-Korrekturen führen zu systematischen Abweichungen, z. B. bei Peakintensitäten oder Linienformen.
In hochpräzisen Studien werden Backgrounds daher explizit charakterisiert, etwa durch Referenzmessungen von Leerproben, Abschattungen, Energie‑Filterung oder zeitaufgelöste Messungen. Die transparente Dokumentation der verwendeten Background-Modelle ist für die Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit materialwissenschaftlicher Untersuchungen essenziell.
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