Projekt Aquarius U49/2 PGM-2

Aquarius Projektlogo

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Das Projekt Aquarius beschäftigt sich mit dem Aufbau eines Strahlrohres für weiche Röntgenstrahlung am Segment H15 (high-β Sektion) an BESSY II. Zur Stärkung der Infrastruktur wird für Nutzer ein Chemielabor und eine Laserhütte bereitgestellt. Die wissenschaftlichen Anforderungen an das Strahlrohr sehen wie folgt aus:

  1. Fokuspunktgröße von 5 µm vertikal und 25 µm horizontal
  2. Photonenfluss: >1012 Photonen/s bei 400 eV mit dem oben genannten Fokuspunkt
  3. Auflösevermögen: >10.000 bei 300 eV
  4. Energiebereich von 100 bis 1.200 eV
Berechneter Fokuspunkt

Berechneter Fokuspunkt

Der Mikrofokus und ein hoher Photonenfluss im weichen Röntgenbereich erlauben Untersuchungen von gelösten, flüssigen Systemen mittels RIXS und PES. In Zukunft werden mit BESSY-VSR zeitaufgelöste, lasergestützte Pump-Probe-Experimente möglich sein. Diese benötigen eine präzise Synchronisation der Synchrotronstrahlung mit den Laserpulsen. Ein Lasersystem wird vom des Leibnitz-Instituts für Oberflächenmodifizierung (IOM) in Leipzig bereitgestellt.

Zwei kürzlich aufgewertete und fertiggestellte Experimentierstationen - das LiXEdrom und das SOL3PES - werden künftig am Strahlrohr U49/2 PGM-2 eingesetzt und dort ihre vollständige Funktionalität entfalten können. Das LiXEdrom ist mit einem hochauflösenden Röntgenspektrometer ausgerüstet und dient der Untersuchung funktionaler Materialien in Lösung sowie an Ober- und Grenzflächen. Dabei werden Spektroskopische Methoden wie die Röntgenabsorption (XAS) und resonante unelastische Röntgenstreuung (RIXS) angewandt. Für neue Experimente zur Untersuchung chemischer Reaktionen in Lösung nutzt die Station SOL3PES die Photoelektronen-Spektroskopie (PES). Sie zeichnet sich durch eine hohe Effizienz in der Detektion des Messsignals sowie eine exzellente Energieauflösung aus.

Der Projektstart von Aquarius war im März 2016. Nahezu 30 Monate werden allein für die Beschaffung der optischen Elemente benötigt. Entsprechend der Zielvorgaben des Projekts wird ein hochmodernes Strahlrohr bis zum Juni 2019 aufgestellt sein.

Optisches Design des Strahlrohres

Optisches Design des Strahlrohres

Autor: Ronny Golnak