ASAXS - Helmholtz-Zentrum Berlin

5 Erweiterung des ASAXS-Messplatzes am BESSY II
den. Die Fokussierung des monochromatischen Strahls kann in horizontaler Richtung durch
die Krümmung des zweiten Kristalls und in vertikaler Richtung durch die Krümmung des
Silizium- oder Rodium-Spiegels eingestellt werden. Die Optik lässt Röntgenenergien zwischen
3-30 keV zu, wobei oberhalb von 18 keV die beiden Spiegel aus dem Strahlengang genommen
werden, da die Reflektivität gegen null tendiert, infolge dessen kann oberhalb von 18 keV keine
vertikale Fokussierung realisiert werden.
Der Strahlanalyse- und Strahlformungsbereich umfasst die strahlkollimierenden Blenden,
verschiedene Absorbermaterialien, um die Primärintensität zu variieren, einen Fast-Shutter
und eine Ionisationskammer, um die Primärintensität des Röntgenstrahls zu messen.
Der Diffraktometerbereich umfasst ein stationäres Sechs-Kreis-Diffraktometer der Firma
Huber. Während des SAXS-Betriebes des Messplatzes dienen Komponenten des Diffraktometers
als Probenumgebungshalter (angeordnet im Diffraktometerzentrum). Im Fall von
GISAXS-Experimenten werden verschiedene Rotationsmöglichkeiten des Diffraktometers mit
ausgenutzt.
Der SAXS-Bereich umfasst neben der Probenkammer (in der Regel im Diffraktometerzentrum
positioniert) das am HZB entwickelte SAXS-Instrument, welches direkt hinter dem
Diffraktometer im Strahlengang positioniert wird. Das gesamte SAXS-Instrument kann mittels
vier Luftkissen aus dem Strahlengang bzw. der Strahlenschutzhütte bewegt werden. Das
SAXS-Instrument ist für ASAXS sowie für SAXS unter streifendem Einfall (grazing incident
small angle X-ray scattering; GISAXS) ausgelegt. Im GISAXS-Betrieb kann die optische Bank
um bis zu 3 ◦ nach oben geneigt werden, wobei das Drehzentrum am Probenort liegt.
In Abbildung 5.2 ist das SAXS-Instrument abgebildet. Die rote Stahlkonstruktion ist die
optische Bank, auf der sich der zweidimensional ortsauflösende Detektor bewegen kann. Es stehen
zwei verschiedene Detektoren zur Verfügung, ein ortsauflösender Multi-Wire-Proportional
Zähler (MWPC-Detektor), der vorzugsweise für ASAXS-Experimente benutzt wird, und eine
ortsauflösende CCD 1 Kamera (MarResearch; Mar165), die für GISAXS-Experimente benutzt
wird. Um den Streuvektorbereich für die jeweilige Fragestellung zu optimieren, kann der
Detektor-Probe-Abstand kontinuierlich, bei Aufrechterhaltung des Vakuums, variiert werden.
Dieses wurde durch eine innovative Membranbalg-Lösung realisiert. Es lassen sich Abstände
von 0.78-3.78 m realisieren.
2D - Detektor
Optische Bank
Probenort
X-ray
Probenort
Abbildung 5.2: Fotos vom SAXS-Instrument in Messposition direkt hinter dem Diffraktometer
(Teile in Farbe cyan). Aufgebaut ist die Vakuum-Probenkammer für (A)SAXS-
Messungen.
1 Engl.: Charge Coupled Device
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X-ray