ASAXS - Helmholtz-Zentrum Berlin

5.2 Instrumentelle Erweiterungen
5.2.1 Entwicklung einer Fotodiode im Primärstrahlabsorber
5.2 Instrumentelle Erweiterungen
Für die präzise Messung der Transmitttanz einer Proben, die für die korrekte Datenreduktion
und Kalibrierung auf differenzielle Streuquerschnitte benötigt wird, gibt es zwei unabhängige
PIN-Dioden, die einzeln hinter der Probe in den Strahlengang positioniert werden können.
Eine simultane Messung der Transmitttanz und der Kleinwinkelstreuung ist somit nicht möglich.
Insbesondere für in situ Messungen ist es nötig, beides simultan zu messen, um kürzere
Messzyklen zu realisieren. Aus diesem Grund sowie einer potenziellen zusätzlichen Strahlanalysetechnik
wurde ein Konzept entwickelt, eine PIN-Diode in den Primärstrahlabsorber zu
integrieren. Der Primärstrahlabsorber befindet sich immer direkt vor dem zweidimensionalen
ortsauflösenden Röntgendetektor (siehe Abb. 5.1). Es wurde eine PIN-Diode (3 mm im
Durchmesser) in einen Zylinderkörper (bestehend aus einer Pb40Sn60 Legierung) eingebettet.
Der Zylinderkörper wiederum ist mit einer Pb-Folie ummantelt. Dieses ist nötig, um eventuell
entstandene Fluoreszenz im Inneren des Zylinderkörpers zu absorbieren (siehe Abb. 5.3).
Hinter dem Zylinderkörper wurde eine 10 x 10 mm und 2 mm dicke Cd-Platte angebracht,
um eventuelle Fluoreszenz und den direkten Primärstrahl zu absorbieren. An der Vorderfläche
des Primärstrahlabsorbers ist ebenfalls ein 8 x 8 mm und 2 mm dicke Cd-Platte angebracht.
Dies war nötig, da bei einer minimalen Neigung des Elementes sowie bei Röntgenenergien
oberhalb der Bleiabsorptionskanten (13 keV) Fluoreszenz auftrat, die den Streuuntergrund
des SAXS-Instrumentes erhöht hat. Als Signalleitungen wurden 250 µm dicke mit Kapton isolierte
Drähte verwendet, die über eine LEMO-Verbindung aus dem Vakuum geführt werden.
Die Signale werden unmittelbar mit einem FEMTO-Verstärker um bis zu 10 Größenordnungen
verstärkt und anschließend in eine Frequenz übersetzt, die von einer Zählerelektronik für
den Steuerrechner zugänglich gemacht wird.
Cd
Aufhängung PIN-Diode
Pb40Sn60
Kapton
isolierte Drähte
Pb Cd
X-ray
Detektor
Primärstrahlabsorber
Abbildung 5.3: Neu entwickelter Primärstrahlabsorber mit einer PIN-Diode in der Mitte. Diese
Konfiguration erlaubt die simultane Messung der Transmitttanz und der
Kleinwinkelstreuung einer Probe, welches insbesondere für in situ Experiment
von Interesse ist. Links: Skizze des Primärstrahlabsorbers; Rechts: Foto.
X-ray
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