Supraleitender Undulator

Das Röntgenlicht wird von hochenergetischen Elektronen erzeugt, die durch Magnetfelder gezwungen werden, sich auf einer Kreisbahn zu bewegen.Um die Intensität der Röntgenstrahlung für spezielle Analysen zu steigern, wird die Drehung des Elektronenstrahls unterbrochen und die Probe durch Schwingungen des Strahls mit kleiner Winkelauslenkung beleuchtet. Dies geschieht durch spezielle Magnete, die Undulatoren. Undulatoren wurden meist aus Permanentmagneten gebaut, die so angeordnet sind, dass sich die Feldrichtung entlang der Elektronenbahn ändert.

Entwickelt wurde erstmals ein Undulator, bei dem das magnetische Feld durch supraleitende Drähte erzeugt wird und der daher ohne Permanentmagnete arbeitet. Der Undulator besteht aus zwei Teil-Undulatoren, von denen jeder ein Undulatorfeld erzeugt, das senkrecht zur Richtung des Stroms angeordnet ist. Hierbei ist wichtig, dass die von den Teil-Undulatoren erzeugten Undulatorfelder nicht parallel zueinander stehen. Mit dem aus dieser Überlagerung entstehenden Undulatorfeld kann erstmals die Polarisationsrichtung der Synchrotronstrahlung direkt eingestellt werden. Der Einsatz des entwickelten Undulators im Elektronen-Speicherring Karlsruhe, kurz ANKA, hat gezeigt, dass dieser Undulator den herkömmlichen Undulatoren weit überlegen ist.

Dr. Rolf Blattner
Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
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