Weiteres zur Röntgenphysik

Zusammenfassung Röntgenphysik SS 11

Motivation

Größenordnungen

Folie II miniatur|hochkant=4|zentriert|Übersicht Wellenlängen NMR+XRay wichtige Größenordnungen:

• 10 eV Extreme Ultraviloet
• 1 KeV Soft X-Rays (~1nm)
• 10 KeV Hard X-Rays

Anwendunen für Röntgenstrahlung

(Folie IV)

• Bilder von Gewebe und andern Materialien
• Atom und Molekülstruktur (Aufenthaltsort der Atome)
• Elektronische Struktur und Bindungen (Aufenthaltsort der Elektronen)
• Magnetische Eigenschften (Spin)

Wechselwirkung elektromanetischer Strahlung mit Materie

(Folie VI) Monochromatische Anreung

• Photoelektrische Absorption
  • Photo-Elektronen
  • Auger Elektronen
  • Fluoreszens
• Streuung
  • Inelastische Streuung
  • Eleastische Streuung

Röntgenphysik II

Block I

VLI Moderne Röntgenoptiken

$n=1-\delta +i\beta$ (2.37)

Snellius{{#set:Fachbegriff=Snellius|Index=Snellius}} $\frac{\sin {\alpha }_1}{\sin {\alpha }_2}=\frac{n_2}{n_1}\Rightarrow {\alpha }_c={\sin }^{-1}(1-\delta )\approx \frac{\pi }{2}-\sqrt{2\delta }$ (2.52) siehe auch Abb 2.7

${\alpha }_c\approx 0.02\frac{\sqrt{\rho }}{E}$ mit $\rho$ in $g{\text{(cm)}}^{-3}$ und E in keV

Monokapillarlinsen

• zylindrisch oder mit sich verengendem Querschnitt
• Formen:
  • konisch
  • elliptisch / parabolisch längst Kapillarachse

$\mathrm{\exists }$ (Halb)linsen

Röntgenlinsen i.A. Kap 3.3 ab S123

siehe auch Seite zu Röntgenoptiken

File:Xray focus.gif

Xray focus

VLII Multilayer

$n\lambda =2d\sin \theta \sqrt{1-\frac{4\overline{\delta }{d}^2}{m^2{\lambda }^2}}$(3.30)

• n Ordnung
• d Gesamtdicje
• $\overline{\delta }$ gemittelter Brechkoeffizent

Anforderungen:

• Thermische Stabilität (bei Ausleuchtung)
• geringe Rauhigkeit
• geringe Absorption

Abbildungen Att Reflexion optische Gitter im bereich bis 50eV natürliche Kristalle n \lambda=2 d \sin \theta ab 5KeV dazwischen Lücke die durch Multilayer/Vielschichtspiegel geschlossen werden kann Abb. 3.23 Schichtaufbau multilayer