Femtoslicing erfolgreich verbessert: Neue Möglichkeiten für dynamische Messungen mit ultrakurzen Röntgenpulsen
Das Herz des neuen Zonenplattenmonochromators für
ultraschnelle Physik beim Femtoslicing ist eine Anordnung
von verschiedenen im Hause hergestellten sogenannten
Reflektions-Zonenplatten für verschiedene Photonenenergien
im Bereich zwischen 410 und 1333eV.
Foto: A. Firsov, M. Brzhezinskaya
Ein CCD-Bild von der Dispersionsebene 5.08 m hinter
der Stickstoff-Linse bei 410 eV in der 3ten
Harmonischen des UE56/1 (a) und ein vertikaler
Linienscan aus der Mitte, der neben dem Focus auch
die 5te and 7te Harmonische als breite Streifen
am unteren Bildrand zeigt.
© K. Holldack
Ultrakurze Röntgenpulse sind eine unentbehrliche Sonde, um ultraschnelle Vorgänge in Festkörpern und Flüssigkeiten sichtbar zu machen. Um diese am Speicherring zu erzeugen, werden beim Femtoslicing ultrakurze Laserpulse auf die relativistischen Elektronen von BESSY II geschossen, die dann ihrerseits Röntgenpulse von nur 100 Femtosekunden Dauer aussenden, einer Zeitskala auf der atomare Ordnungsphenomäne in Festkörpern ablaufen. Den Forschern beim Femtoslicing gelingt es, diese Prozesse nun mit Hilfe einer stroboskopischen Methode aufzunehmen. Kürzlich haben HZB-Kollegen diese weltweit einzigartige Anlage bei BESSY II erfolgreich verbessert und damit noch attraktivere Bedingungen für alle Nutzer geschaffen.
Im Kern des Projekts stand der Einbau eines neuen Zonenplatten-Monochromators. Dieses spezielle Hochfluß-Strahlrohr wurde 2012 in enger Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Methoden und Instrumente der Forschung mit Synchrotronstrahlung und dem Institut für Nanometeroptik und -Technologie neu errichtet. „Nach erfolgreicher Inbetriebnahme im November können wir jetzt sagen: Alle anvisierten Ziele haben wir erreicht. Mithilfe des neuen Zonenplatten-Monochromators ist es möglich, die Fokusgröße zu verkleinern, die Auflösung und die Langzeitstabilität zu verbessern. Unsere Nutzer sind hocherfreut“, erläutert der Projektleiter für den Umbau der Femtoslicing-Anlage, Dr. Karsten Holldack.
Die deutlichen Verbesserungen beim Femtoslicing versprechen zusammen mit Top-Up-Modus von BESSY II, einer erhöhten Wiederholrate des Lasersystems von 6 kHz sowie variabler optischer Anregung aufregende neue wissenschaftliche Ergebnisse.
Die Finanzierung war kurzfristig über den internen strategischen Investitionsfond des HZB zur Verfügung gestellt worden. Das Projekt wurde teilweise unterstützt durch den Marie Curie FP7-Reintegration-Grant im Rahmen der 7ten „Community Framework Programms“ der Europäischen Union.
- Internationale Expertise zur Augentumortherapie mit Protonenstrahlung erschienenEin Team aus führenden Expertinnen und Experten aus Medizinphysik, Physik und Strahlentherapie, zu dem auch die HZB-Physikerin Prof. Andrea Denker und der Charité-Medizinphysiker Dr. Jens Heufelder gehören, hat einen Übersichtsartikel zur Protonentherapie von Augentumoren veröffentlicht. Der Beitrag ist im Red Journal, einem der renommiertesten Fachjournale in diesem Bereich erschienen. Er stellt die Besonderheiten dieser Therapieform am Auge vor, erläutert den Stand der Technik und aktuelle Forschungsschwerpunkte, gibt Empfehlungen zur Durchführung der Bestrahlungen und einen Ausblick auf künftige Entwicklungen.
- Kleine Kraftpakete für ganz besonderes LichtEin internationales Forschungsteam stellt in Nature Communications Physics das Funktionsprinzip einer neuen Quelle für Synchrotronstrahlung vor. Durch Steady-State-Microbunching (SSMB) sollen in Zukunft effiziente und leistungsstarke Strahlungsquellen für kohärente UV-Strahlung möglich werden. Das ist zum Beispiel für Anwendungen in der Grundlagenforschung, aber auch der Halbleiterindustrie sehr interessant.
- Sebastian Keckert gewinnt Nachwuchspreis für BeschleunigerphysikDr. Sebastian Keckert wird mit dem Nachwuchspreis für Beschleunigerphysik der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) ausgezeichnet. Der Preis ist mit 5000 Euro dotiert und wurde ihm am 21.03. während der Frühjahrstagung in Berlin feierlich verliehen. Er würdigt die herausragenden Leistungen des Physikers bei der Entwicklung neuer supraleitender Dünnschicht-Materialsysteme für Hohlraumresonatoren.