Zugeschnitten auf die Strahllinie P64 an der PETRA III Synchrotronstrahlungsquelle soll ein Experiment für oberflächensensitive Röntgenabsorptionspektroskopie bei streifendem Einfall (Grazing incidence EXAFS) und mit Zeitauflösung im Bereich einiger weniger Millisekunden neu aufgebaut werden. Mit solchen Experimenten werden Untersuchungen einer Vielzahl von dynamischen Prozessen an Oberflächen, wie beispielsweise das Wachstum dünner Schichten, chemische Reaktionen an Oberflächen in Gas- oder Flüssigphasen oder auch katalytische Reaktionen mit EXAFS-Spektroskopie auf einer Zeitskala von wenigen ms möglich. Essentiell für ein solches Vorhaben ist ein Röntgen-Reflektometer, welches insbesondere den Einsatz von in-situ oder in-operando Zellen, also zum Beispiel Vakuumkammern, nasschemischen Zellen oder auch eines Kryostaten für Tieftemperaturexperimente erlaubt. Um diese Anforderungen alle zu erfüllen und so eine Nutzung für verschiedenartige Experimente zu gestatten, muss das Drehzentrum der Probe im Reflektometer daher einen möglichst großen Abstand von der Basis aufweisen und kompatibel mit Traglasten von mindestens 100 kg sein. Hier soll eine massiv aufgebaute Schaukel den primären Drehkreis für die Probenkammer bilden, während ein zweiter Drehkreis die Ionisationskammern bzw. Pixeldetektoren für die Messung der Reflektivität und einer Referenzprobe tragen soll. Mit der Zielsetzung, vollständige EXAFS-Spektren innerhalb weniger ms messen zu können, müssen für eine zusätzliche Fluoreszenz-Detektion schnelle, großflächige Photodioden zum Einsatz kommen, um die notwendige Zählstatistik für jeden Datenpunkt zu erreichen. Ergänzend sollen Avalanche-Photodioden hinsichtlich ihrer Nutzbarkeit für die vorgeschlagenen Experimente getestet werden. Für die Datenauswertung sollen existierende Programme erweitert und an die neuen Anforderungen angepasst werden, speziell an die großen Datenmengen, die bei zeitaufgelösten EXAFS - Studien anfallen.

Laufzeit:
01.07.2019 – 30.06.2022

Projektleiter:
Prof. Dr. D. Lützenkirchen-Hecht

Budget:
388.000 €