ASAXS - Helmholtz-Zentrum Berlin

5 Erweiterung des ASAXS-Messplatzes am BESSY II
5.2.2 Entwicklung eines neuen Fast-Shutters
Im Strahlanalysebereich des Messplatzes (siehe Abb. 5.1) befindet sich ein Fast-Shutter im
UHV-Bereich des Strahlrohres. Dieser ist nötig, um den Röntgenstrahl binnen weniger Millisekunden
zu unterbrechen. Insbesondere beim Betrieb der CCD-Kamera ist dieses unumgänglich.
Der zuvor eingebaute Fast-Shutter, an derselben Stelle, basierte auf einer magnetischen
Drehkopplung zwischen UHV-Bereich und dem Nicht-Vakuumbereich.
Der neue entwickelte Shutter basiert auf einer pneumatischen Lineardurchführung (Firma:
Festo), welche Membranbalg gedichtet ist. Der maximal erlaubte lineare Verstellweg wurde
begrenzt, um schneller Öffnungs- und Schließzeiten zu realisieren. Des Weiteren wird der
Membranbalg durch den kürzeren Verstellweg weniger stark belastet, wodurch die Lebensdauer
von 10000 Zyklen auf mehr als 1000000 Zyklen ansteigen sollte (Aussage der Firma Festo).
Die Pneumatikzylinder werden mit einem Druck von 4 Bar betrieben. Im Inneren befindet
sich eine 2 mm dicke Bleifolie, welche den Röntgenstrahl im geschlossenen Zustand absorbiert.
Um die Öffnungs- und Schließzeiten zusätzlich zu erhöhen bzw. zu erniedrigen gibt
es zwei dieser Durchführungen, jeweils eine von beiden Seiten. Dadurch verringert sich die
Schließzeit des Fast-Shutters, welche zur Zeit bei weniger als 10 ms liegt. Außerdem verdoppelt
sich die Bleidicke, welche den intensiven Röntgenstrahl absorbieren muss. Abbildung 5.4
zeigt Fotografien des eingebauten Fast-Shutters im UHV-Bereich des Strahlanalysebereiches
des 7T-MPW-SAXS-Messplatzes. Weiterhin sind in Abb. 5.4 zwei Aufnahmen vom Inneren
das Fast-Shutters dargestellt. Eine Aufnahme im offenen und eine im geschlossenen Zustand.
Die Ansteuerung der Pneumatikzylinder erfolgt über eine WAGO-Steuerung, die mit einer
Ethernet-Leitung mit dem Steuerrechner vernetzt ist. Vorteil der WAGO-Steuerung ist, dass
diese schnell und einfach in bestehende Software eingebunden werden kann. Zusätzlich zur Ansteuerung
des Fast-Shutters werden jeweils zwei Endschalter ausgelesen, wodurch eine genaue
Statusabfrage, in der Steuersoftware des SAXS-Instrumentes, ermöglicht wird.
X-ray
Abbildung 5.4: Fotos des neu entwickelten Fast-Shutters eingebaut im UHV-Bereich des
Strahlanalysebereiches des 7T-MPW-SAXS-Messplatzes. Rechts: Aufnahmen
im offenen und geschlossenen Zustand.
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