aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

Hauptvortrag A I Di 11:00 HS 133
Multiphotonen-Ionisation von Atomen und Molekülen mit
VUV-FEL Strahlung — •R. Moshammer — Max-Planck-Institut
für Kernphysik, Saupfercheckweg 1, 69117 Heidelberg
Die unmittelbar bevorstehende Inbetriebnahme des freien Elektronen
Lasers (FEL) bei DESY in Hamburg zur Erzeugung extrem intensiver
und kohärenter Strahlung im VUV-Bereich wird ein gänzlich neues
Fenster zur Untersuchung nicht-linearer Licht-Atom Wechselwirkungen
eröffnen. Während Ionisations- und Anregungsreaktionen von Atomen
(und Molekülen) durch Absorption eines Photons bereits seit langem
Gegenstand intensiver Forschung an Synchrotrons sind, können echte
Multiphotonen-Prozesse erst seit Kurzem durch den Einsatz von Kurzpulslasern
bei Wellenlängen im Sichtbaren untersucht werden. Der atomphysikalisch
besonders interessante Bereich von Photonenenergien zwischen
einigen eV bis hin zu keV war bisher nicht zugänglich. Diese Lücke
wird durch den VUV-FEL geschlossen werden. Dann wird es unter anderem
möglich sein z.B. die Ionisation mehrerer Elektronen durch gleichzeitige
Absorption von genau zwei Photonen zu studieren. Im Vortrag
werden die am FEL geplanten Experimente vorgestellt sowie mögliche
Reaktions-Mechanismen diskutiert.
Hauptvortrag A II Di 11:30 HS 133
High Resolution Imaging of Microscopic, non-Translation Periodic
Objects using Coherent X-rays — •Edgar Weckert —
HASYLAB at DESY, 22603 Hamburg
Imaging in the nano or micro world is one of the most essential diagnostics
tool needed for any science dealing with objects in that size
regime. For samples smaller than 1 µm, with some limitations, electron
microscopy is in general the probe of choice if also the interior of these
objects should be investigated at very high resolution. X-ray micro tomography
is able to investigate much larger samples down to a spatial
resolution slightly better than 1 µm. Further developments in that field
are expected but from a theoretical point of view this method will be
limited to about 10-20 nm resolution at best due to the need of X-ray
optics, which is limited in numerical aperture. A further increase in resolution
will only be possible by imaging techniques not using any optics
on the detection side, called lensless imaging. Prerequisite to this technique
is the availability of coherent X-ray radiation which is already now
available at very small fluxes from the highest brilliant third-generation
synchrotron radiation sources and which will be the domain of the Xray
free electron laser. In contrary to crystals non-translation periodic
objects give rise to a continuous diffraction pattern if illuminated with
coherent X-rays. From such a diffraction pattern it is quite straight forward
to reconstruct the scattering density if sampled higher than the
Nyquist frequency. This technique is at present under development. The
achievable resolution will be limited by the total dose tolerated by the
sample. For such objects, if they can be produced in an identical configuration
and in large numbers, the short pulses of the XFEL open another
window for imaging. Since most radiation damage processes have little
chances to manifest themselves during the 100 fs pulse duration of a
XFEL each object can be exposed to a significantly higher dose during a
single focussed pulse. It is planned to reconstruct the total continuous 3D
diffraction pattern of such systems from the individual diffraction images
of a large number of identical objects exposed at different orientations.
Present theoretical studies try to explore the lower limit in sample size
(single cell, virus particle, ...) and upper limit in resolution that can be
achieved under such conditions.
Hauptvortrag A III Di 12:00 HS 133
Grundlagen und Anwendung von zeitaufgelöster Röntgenstreuung
— •S. Techert — Max-Planck Institut für Biophysikalische
Chemie, Abt. Spektroskopie und Photochemische Kinetik, 37070
Göttingen
Die Struktur kurzlebiger, elektronisch angeregter Moleküle wird mittels
zeitaufgelöster Röntgenstreuung untersucht, bei der die Strukturfaktoren
eines Systems als Funktion der Zeit bestimmt werden. Da diese Methode
Aussagen über strukturelle Änderungen gibt, ist sie komplementär
zu zeitaufgelösten optischen Methoden, wo die Energie eines Systems als
Funktion der Zeit untersucht wird. Wendet man sich reaktionsdynami-
Hauptvorträge
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schen Prozessen zu, ist der Gegenstand von Untersuchungen die Charakterisierung
der Reaktionskoordinate, welche die Änderungen der Atompositionen
während einer Reaktion zusammenfasst. Aussagen über diese
lassen sich nur dann aus spektroskopischen Messungen gewinnen, wenn
die Potentialenergiehyperfläche des zu untersuchenden Systems bekannt
ist, die wiederum nur theoretisch simuliert werden kann. Durch zeitaufgelöste
Röntgenstreuung lassen sich Informationen über den Verlauf einer
Reaktion erhalten, die so aus spektroskopischen Experimenten alleine
nicht gewonnen werden können und demnach solche ergänzen.
Hauptvortrag A IV Di 12:30 HS 133
Generating hot solids at Gbar pressure with DESY XFEL
beams — •J. Meyer-ter-Vehn — Max-Planck-Institut für Quantenoptik,
Garching
Experimental configurations are discussed to study hot dense matter
physics and plasma soft X-ray lasers with very intense XFEL beams at
DESY in Hamburg. Already the 100 fs XUV pulses, becoming available
with photon energies of 20 - 200 eV in 2004/5, may reach intensities up
to 1018 W/cm 2 when focussed to spots of 1 µm diameter. They will generate
thin layers of uniform solid-density plasma with temperatures up to
1 keV and Gbar pressures and allow to investigate the phase diagram of
hot dense matter in a wide density and temperature range, not accessible
so far for high-precision measurements. In addition to target heating,
scattered photons will provide detailed information on the structure of
the generated plasma. During the 100 fs interaction time, the target material
will be in an extreme state of non-equilibrium. Here we present
theoretical investigations showing that the XUV pulses can be used as
pumps to demonstrate He-α laser schemes for the first time.
Hauptvortrag A V Do 11:00 HS 133
Photoionisation als Struktursonde von delokalisierten Elektronen
in Fullerenen — •B. Langer — Max-Born-Institut für Nichtlineare
Optik und Kurzzeitspektroskopie, Max-Born-Str. 2A, D-12489
Berlin
Die Örtliche Verteilung von delokalisierten Elektronen ist im
allgemeinen einer experimentellen Bestimmung nur schwer zugänglich.
Erst in jüngster Zeit hat sich gezeigt, daß für eine bestimmte Klasse
von Clustern, aber insbesondere für Fullerne, eine derartige Analyse
möglich ist. Die spezifische Potentialstruktur dieser Fullerene gibt Anlaß
zu charakteristischen Oszillationen in den partiellen Photoionisations–
Wirkungsquerschnitten der äußeren Valenzschalen, die Informationen
über die Verteilung der delokalisierten Elektronen im reziproken
Fourier–Raum enthalten. Dies wurde kürzlich für C60 [1] gezeigt. Eine
analoge Untersuchung an C70 wurde mit dem Ziel durchgeführt, zu
prüfen, inwieweit diese Methode auf dieses nicht vollkommen sphärische
Molekül übertragbar ist. Die Messungen zeigen, daß die Methode in
der Tat auf eine weitere Gruppe von Fullerenen anwendbar ist, wobei
gerade die spezifischen Unterschiede zwischen C60 und C70 in den
charakteristischen Oszillationen zutage treten.
[1] A. Rüdel, R. Hentges, U. Becker, H. S. Chakraborty, M. E. Madjet,
and J. M. Rost, Phys. Rev. Lett., 89, 125503 (2002) and references therein.
Hauptvortrag A VI Do 11:30 HS 133
Photorekombination der schwersten Wenigelektronensysteme –
Präzisionspektroskopie im ” Dunkeln“ — •Carsten Brandau —
Justus-Liebig-Universität, D-35392 Giessen
In diesem Beitrag werden Ergebnisse zur dielektronischen Rekombination
(DR) Li-artiger (Au 76+ , Pb 79+ und U 89+ ) und H-artiger (Xe 53+ )
Ionen vorgestellt, die am Elektronenkühler des Schwerionenspeicherrings
ESR der GSI gewonnen wurden. In den letzten Jahren wurde die Untersuchung
der atomaren Struktur sehr schwerer hochgeladener Ionen mit
Hilfe der DR zu einer leistungsfähigen Alternative zur optischen Spektroskopie
entwickelt. Unter Variation der Relativenergie zwischen Elektronen
und Ionen weist man nicht Photonen, sondern die durch resonanten
Elektroneneinfang umgeladenen Ionen nach. Die Bestimmung von
DR-Ratenkoeffizienten auf einer absoluten Skala ermöglicht dabei einen
tiefen Einblick in die Reaktionsdynamik. Bedingt durch die exzellente
Energieauflösung bis hinunter zur natürlichen Linienbreite erreicht man