Röntgenoptik

Um einen genaueren Standard im Sub-Nanometer-Bereich zu definieren, planen wir, die Wellenlänge von ⁵⁷Fe Mößbauer-Strahlung λ_M ≈ 0.086 nm (Photonenenergie E_M = 14.4125 keV) auf das SI-System zurückzuführen. Die relative spektrale Breite der Mößbauer-Strahlung und damit die relative Unsicherheit in der Wellenlänge beträgt 3x10^-13. Um dieses Ziel zu erreichen, entwickeln wir ein kombiniertes durchstimmbares Fabry-Perot-Interferometer (FPI) für  Mößbauer-Strahlung und sichtbares Licht.

Mößbauer-Strahlung kann in ausreichender Menge durch nukleare Vorwärtsstreuung (NFS: Nuclear Forward Scattering) an Synchrotronquellen der dritten Generation, wie z.B. der Advanced Photon Source oder der European Synchrotron Radiation Facility erzeugt werden. Die (1 3 -4 28)-Netzebenen von zwei planparallelen Saphirkristallen bei 371.6 K dienen als Spiegel im Fabry-Perot-Resonator für Mößbauer-Strahlung . Jeweils drei zusätzlich aufgedampfte Metallspiegel an den Kristallinnenflächen bilden die Resonatoren für drei optische FPIs. Eine Variation des Spiegelabstands im Hoch-Vakuum ermöglicht, den direkten Vergleich der optischen Wellenlänge λ_R ≈ 532 nm eines Iod-stabilisierten Lasers mit der Mößbauer-Wellenlänge λ_M. Die Linearführung des Verschiebe-Mechanismus muss eine sehr geradlinige Bewegung praktisch ohne Winkelabweichung (< 3 nrad) bieten. Die Struktur, mit der dies möglich sein soll, besteht aus zwei Festkörpergelenken welche über einen Zylinder miteinander verbunden sind.