Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schnellere Röntgeninterferometer durch Einzelphotoneninterferenz

18.12.2007
Mit Röntgeninterferometern können Längen bis in den mm-Bereich mit einer Auflösung von unter einem nm gemessen werden. Die geringe Translationsgeschwindigkeit der Interferometer, die den Einsatz in der Praxis erschwerte, konnte jetzt um den Faktor 100 gesteigert werden, indem die zeitliche Korrelation einzeln interferierender Röntgenphotonen ausgenutzt wurde.

Rontgeninterferometer konnen Langen im mm-Bereich mit Sub-nm-Auflosung messen, wobei das nahezu perfekte Kristallgitter von hochreinem Silicium als Langenskale genutzt wird. Die Dimensionen beliebiger sub-µm-strukturierter Proben werden dabei mit dem Gitterparameter von Silicium (alpha0~ 0,543... nm) verglichen, der im Projekt zur Neubestimmung der Avogadrokonstanten extrem präzise bestimmt wurde. Für messtechnische Anwendungen im Zusammenhang mit Rastersondenmikroskopen sind solche Messungen von großer Bedeutung.

Einer weiteren Verbreitung dieser Methode standen aber bisher geringe Translationsgeschwindigkeiten von nur 1 nm/s bis 10 nm/s entgegen. Sie sind Folge der begrenzten Intensität typischer Labor-Röntgenquellen: Die notwendige Filterung des periodischen Interferenzsignals führt zu einer Kontrastverminderung, die bei einer klassischen Messung ein langsames Verfahren des Interferometers erforderlich macht.

Quantenmechanisch kommt es aber auch in einem stark "verdünnten" Strom von Röntgenphotonen zur Interferenz: Als Wellenpaket betrachtet, folgen selbst einzelne Photonen in ihrem zeitlichen Auftreffen auf den Detektor der gleichen Wahrscheinlichkeit, die im Fall ausreichend intensiven Röntgenlichts zu dem kontinuierlichen Signal führt, dessen Periode man bestimmen möchte. Dieser wohlbekannte quantenmechanische Sachverhalt wird nun gezielt ausgenutzt: Protokolliert man die Zeiten, zu denen die einzelnen Photonen auftreffen, kann man durch eine anschließende Fouriertransformation dieser Zeitreihe sehr genau die Frequenz bestimmen, mit der die Gitterperioden durchfahren wurden. Bei konstanter Geschwindigkeit lässt sich damit die Weginformation rekonstruieren und man erhält die gleiche Information wie bei der klassischen Messung, aber in sehr viel kürzerer Zeit.

So konnten Translationsgeschwindigkeiten bis zu 1000 nm/s realisiert werden. Die Methode wird in Zukunft nicht nur in weiter verbesserten Messplätzen zur Bestimmung des Gitterparameters von Silicium, sondern darüber hinaus auch für andere Längenmessungen in der Nanotechnologie eingesetzt werden.

Weitergehende Informationen von
U. Kuetgens,
Tel.: (0531) 592-4330,
E-Mail: ulrich.kuetgens@ptb.de

Erika Schow | idw
Weitere Informationen:
http://www.ptb.de/de/publikationen/news/html/news073/artikel/07302.htm

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Nanoinjektion steigert Überlebensrate von Zellen
22.02.2017 | Universität Bielefeld

nachricht Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung
21.02.2017 | Forschungszentrum Jülich

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

6. Internationale Fachkonferenz „InnoTesting“ am 23. und 24. Februar 2017 in Wildau

22.02.2017 | Veranstaltungen

Wunderwelt der Mikroben

22.02.2017 | Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ursache für eine erbliche Muskelerkrankung entdeckt

22.02.2017 | Medizin Gesundheit

Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie

22.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Meeresforschung in Echtzeit verfolgen

22.02.2017 | Geowissenschaften