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Aufbau eines 10m-normal-incidence Monochromators bei BESSYII mit einer der weltweit geringsten Bandbreiten für Photonenenergien zwischen 15 eV und 40 eV
Für die Projekte mit Synchrotronstrahlung (Untersuchung der Neutraldissoziation von Molekülen, Untersuchung von Elektronenkorrelationen in Atomen) wird eine Lichtquelle zur Anregung der Atome oder Moleküle benötigt, die drei wesentlichen Anforderungen genügen muß:
Die kleine Bandbreite wird durch einen 10m-normal-incidence Monochromator erreicht, der 10m lange Arme zwischen Eintritts- bzw. Austrittsspalt und dem Beugungsgitter besitzt. Durch diese langen Arme muß der Drehwinkel des Gitters so genau wie irgend möglich kontrolliert werden. In unserem Design wird dies durch ein Laserinterferometer verwirklicht, welches praktisch "online" den Drehwinkel des Gitters mißt. Dadurch kann gegebenenfalls der Gitterdrehwinkel nachgeregelt werden, so daß die angestrebte Positioniergenauigkeit des Gitterwinkels bei 0,01" liegt. Dies sind technische Anforderungen wie sie bisher noch kaum verwirklicht wurden. Eine Schemazeichnung des optischen Layouts für den Monochromator ist in obiger Abbildung zu sehen. | |
Der 10m Monochromator wird praktisch in allen Teilen in unserer Gruppe konstruiert und in den hiesigen zentralen Metallwerkstätten gebaut. Die enge Zusammenarbeit zwischen Metallwerkstatt und unserer Gruppe machte die Durchführung dieser Aufgabe im vorgegebenen Kostenrahmen erst möglich und es soll hier ausdrücklich betont werden, daß dieses Projekt ohne die sehr professionelle Zusammenarbeit mit der Metallwerkstatt nicht durchführbar gewesen wäre. BESSY zeichnet verantwortlich für das Layout der optischen Komponenten und für die Implementierung der Computersteuerung (muß an BESSY internes System angepaßt werden) und die FU-Berlin stellt die Vakuumkomponenten (Pumpen, Ventile, Ausheizsystem) bei. Der erste Meilenstein des Projekts war die Installation der Spiegelkammern M3 und M4, der kompletten Ständerung und eines 6m langen Vakuumteilstücks zwischen Gitterkammer und Spaltekammer im Mai 2000. Um das erforderliche Ultrahochvakuum zu erzielen, wurden die drei 2 m langen Teilstücke mit feinem Reinstgolddraht gedichtet. Dieses Teilstück mit rechteckigem Querschnitt ist in bereits aufgebautem Zustand in nebenstehender Abbildung zu sehen (ebenso wie die Ständerung des Rohres und die Ständerung der Medienversorgung (d.h. elektrische Kabel, Druckluftschläuche, Kühlwasser). |
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