Ein spezieller Niedrigenergiespeicherring für die Metrologie mit Synchrotronstrahlung
Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), das nationale Metrologieinstitut Deutschlands, nutzt Synchrotronstrahlung für die Metrologie und verwandte Anwendungen in Forschung und Industrie. In diesem Zusammenhang hat die PTB ihre Instrumentierung um einen eigenen Speicherring, die Metrology Light Source (MLS), erweitert, der speziell für die Anforderungen der Metrologie konzipiert und gebaut wurde. Die MLS befindet sich in der Nähe der Speicherringanlage BESSY II in Berlin-Adlershoff und hat im Frühjahr 2008 den Nutzerbetrieb aufgenommen. Die PTB-Fachbereiche 7.1 und 7.2 betreiben an der MLS ein Labor mit derzeit elf Messplätzen. Die PTB bietet hier Präzisionsmessungen und Kalibrierungen im Spektralbereich vom fernen Infrarot / THz bis zum extremen Ultraviolett (EUV) an und ergänzt damit ihre Aktivitäten bei BESSY II, die die kurzwelligen Spektralbereiche vom E(UV) bis zum Röntgenbereich abdecken. In beiden Einrichtungen bietet die PTB ihren Kunden und Kooperationspartnern metrologische Dienstleistungen an, von Routinekalibrierungen bis hin zu maßgeschneiderten metrologischen Lösungen und metrologieorientierter Forschung.
Beamline/ measuring set-up | Source | Mono- chromator | Spectral range (Wavelength) | Spectral resolving power | Photon flux (/ s-1) | Beam size [hor. · vert. (/ mm2)] | Diver-gence [hor. · vert. (/ mrad2)] | Paper (DOI-Link) | |
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1a | VUV irradiation | MLS U125 | Reflection filter | ≥ 40 nm | Broadband | 1013 | 3 · 3 | ≤ 1 · 1 | |
1b | Direct undulator radiation | MLS U125 | none | 65 nm to 1500 nm (1st harm.) | Broadband | ||||
1c | IDB | MLS U125 | NI-GI reflection grating cPGM | 4 nm to 400 nm | 103 | 1012 | ≤ 2 · 2 (variable) | ≤ 0.7 · 1.0 | 1c |
1d | IR undulator radiation | MLS U125 | none | 500 nm to 1500 nm (1st harm.) | Broadband | ||||
1e | 90° undulator radiation | MLS U125 | none | 500 nm to 1500 nm (1st harm.) | Broadband | ||||
2a | White-light beamline | MLS Dipole | |||||||
2b | Source calibration | MLS Dipole | Seya/Toroidal grating | 7 nm to 400 nm | |||||
3 | EUVR | MLS Dipole | Plane grating | 5 nm to 50 nm | 103 | 1012 | ≤ 2 · 2 (variable) | ≤ 4 · 2 (variable) | 3 |
4 | NIM | MLS Dipole | Normal incidence | 40 nm to 400 nm | 102 | 1010 to 1012 | ≤ 3 · 2 | ≤ 13 · 10 | 4 |
5 | THz | MLS Dipole | FTIR | 100 μm to 7 mm | 101 to 103 | 1 · 1 (focus) | 80 · 80 (collimated) | 5 | |
6 | IR | MLS Dipole | FTIR | 600 nm to 1000 μm | 102 to 104 | up to 1017 | 1.0 · 0.7 (focus) | 50 · 30 (collimated) | 6 |
7 | ring current | MLS Dipole | diagnostics | Broadband |