Vorlesungsskript Physik IV - Walther Meißner Institut - Bayerische ...

296 R. GROSS Kapitel 8: Angeregte AtomzuständeBrillanz von Synchrotronquellenphotons / sec mm² mrad² 0.1%BWphotons / sec mm² mrad² 0.1%BWAbbildung 8.8: Links: Brillanz von Synchrotronstrahlungsquellen verschiedener Generationen. Die Brillianzist definiert als Zahl der Photonen pro Einheitfläche der Quelle und Raumwinkel und für eineBandbreite, die einem 1/1000-tel der Photonenenergie entspricht. Synchrotronquellen der 1. Generation(∼ 1970) und der 2. Generation (∼ 1980) benutzen die Ablenkung von schnellen Elektronen durchMagnetfelder. Die Quellen der 3. Generation (ab etwa 1995) benutzen so genannte Insertion Devices(Wellenlängenschieber, Wiggler, Undulatoren), die in lineare Bereiche eines Beschleunigerringeseingebracht werden. Die Quellen der 3. Generation haben eine etwa 10 12 mal höhere Brillanz als eineRöntgenröhre. Rechts: Beispiele für die Brillanz, die an der ESRF (European Snchrotron RadiationFacility) als Funktion der Wellenlänge für verschiedene Insertion Devices erreicht wird (Stand: 1998).Quelle: ESRF.u x =u ′ x + v1 + v c 2 u ′ x= u′ cosϑ ′ + v1 + v c 2 u ′ cosϑ ′ . (8.3.7)Da im Ruhesystem des Elektrons ϑ ′ ≃ 90 ◦ und damit cosϑ ′ ≃ 0, folgt u x ≃ v. Aus der Bedingungu 2 x + u 2 y = u 2 folgt dannv 2 + u 2 sin 2 ϑ = u 2 (8.3.8)und mit v ≃ csinϑ =√1 − u2v 2√≃ 1 − u2c 2 = √ 1 − β 2 . (8.3.9)c○Walther-Meißner-Institut