Deutsche Tagung f ¨ur Forschung mit ... - SNI-Portal

Methoden und Instrumentierung Poster: Mi., 14:00–16:30 M-P86
Metrologie mit Synchrotronstrahlung im PTB-Laboratorium bei BESSY II
Gerhard Ulm 1 , Burkhard Beckhoff 1 , Alexander Gottwald 1 , Roman Klein 1 ,
Michael Krumrey 1 , Ralph Müller 1 , Mathias Richter 1 , Frank Scholze 1 , Reiner
Thornagel 1
1 Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Abbestr. 2-12, 10587 Berlin
Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) nutzt seit mehr als 20 Jahren Synchrotronstrahlung
für die Metrologie, insbesondere für die Radiometrie [1]. Bei BESSY
II betreibt die PTB ein Laboratorium mit gegenwärtig 10 Messplätzen an 4 Ablenkmagnet-
Strahlrohren und an einem Undulator-Strahlrohr. Monochromatisierte Strahlung hoher
spektraler Reinheit steht vom UV bis in den Röntgenbereich (10 keV) zur Verfügung.
Harte Röntgenstrahlung eines 7 T-Wellenlängenschiebers wird bis zu 60 keV genutzt.
BESSY II wird als berechenbare Strahlungsquelle, als primäres Strahlernormal, genutzt,
um Strahlungsquellen und energiedispersive Detektoren (z. B. Si(Li)-Detektoren)
zu kalibrieren. Herausragende Beispiele dieser Art der Nutzung sind die Kalibrierungen
von Teleskopen für Sonnenmissionen und von Detektoren für die Röntgenastronomie
[2]. Hochgenaue Kalibrierungen von Detektoren, z. B. von Photodioden, werden vom
UV bis in den Röntgenbereich durchgeführt, indem diese Detektoren in monochromatisierter
Strahlung mit einem Kryoradiometer als primäres Empfängernormal verglichen
werden [3]. Basierend auf diesen absolut kalibrierten Detektoren werden fundamentale
und angewandte Untersuchungen zur Röntgenfluoreszenzanalyse [4] und Studien der
biologischen Wirksamkeit von Röntgenstrahlen durchgeführt [5]. Ein weiteres wesentliches
Arbeitsgebiet ist die Reflektometrie vom UV- bis in den Röntgenbereich. Hier
stellen zur Zeit Arbeiten zur Entwicklung der EUV-Lithographie einen besonderen
Schwerpunkt dar, der im Rahmen mehrerer Kooperationen mit Industrieunternehmen
und Forschungseinrichtungen bearbeitet wird [6]. Außerdem wird Röntgenreflektometrie
zur Bestimmung von Schichtdicken im nm-Bereich durchgeführt [7].
Der neue, zur Zeit im Aufbau befindliche dedizierte Niederenergie-Elektronenspeicherring
der PTB, die Metrology Light Source (MLS), wird die Messmöglichkeiten im UV- und
VUV-Bereich wesentlich verbessern und bis in den THz-Bereich hinein erweitern [8].
[1] G. Ulm, Metrologia 40 (2003) S101.
[2] M. Richter et al., Adv. in Space Research 37 (2006) 265.
[3] A. Gottwald et al., Metrologia 43 (2006) S125.
[4] B. Beckhoff et al., Solid State Phenom. 92 (2003) 89.
[5] M. Krumrey et al., Radiat. Environ. Biophys. 43 (2004) 1.
[6] R. Klein et al., Microelectr. Eng. 83 (2006) 707.
[7] M. Krumrey et al., Thin Solid Films 459 (2004) 241.
[8] R. Klein et al., Proc. of EPAC 2004, Lucerne, Switzerland (2004) 2290.