Physikalisch-Technische Bundesanstalt

Die Arbeitsgruppe Röntgenradiometrie betreibt im PTB-Laboratorium bei BESSY II ein Vierkristallmonochromator-Strahlrohr, an dem monochromatisierte Synchrotronstrahlung im Photonenenergiebereich von 1,75 keV bis 10 keV zur Verfügung steht. Darüber hinaus wird an der ebenfalls bei BESSY II betriebenen BAMline Röntgenstrahlung mit Energien bis zu 120 keV genutzt. Bei der empfängergestützten Detektorkalibrierung wird ein Kryoradiometer (elektrisches Substitutionsradiometer) als primäres Empfängernormal für Photonenenergien von 1,75 keV bis 60 keV eingesetzt, das auch zur Kalibrierung von Halbleiter-Photodioden als Transferempfänger verwendet wird.

Für die Reflektometrie steht ein UHV-Reflektometer zur Verfügung. Eine wichtige Anwendung der Reflektometrie ist die Schichtdickenbestimmung, wobei ein Schwerpunkt bei SiO₂-Schichten auf Silicium im Dickenbereich von wenigen nm bis 1 µm liegt, auch im Zusammenhang mit Untersuchungen an der Oberfläche von Siliciumkugeln zur Neudefinition des Kilogramms.

Im Rahmen von wissenschaftlichen Kooperationen werden Detektoren, Filter und Spiegel für zukünftige Röntgenmissionen (ESA) und für die Plasmadiagnostik (CEA) charakterisiert. Für die Untersuchung von neuartigen Porenoptiken auf der Basis von gestapelten Siliciumwafern wird für die ESA ein weiteres Strahlrohr betrieben, an dem die Optiken mit einem Nadelstrahl bei fester Photonenenergie charakterisiert werden.

Weiterhin werden die Energieabhängigkeit der biologischen Wirksamkeit von Röntgenstrahlung untersucht und spektral aufgelöste Messungen an Mammographie- und Computertomographiegeräten durchgeführt. Ein neuer Schwerpunkt ist die Entwicklung der Röntgenkleinwinkelstreuung für die rückführbare Größenbestimmung von Nanopartikeln.