Die Arbeitsgruppe von Frau Prof. Dr. Angela Möller an der Johannes-Gutenberg-Universität in Mainz hat Anfang dieses Jahres ihr Mößbauer-Setup für Messungen bei tiefen Temperaturen bis zu 3,3 K fertiggestellt. Mit dem Hauptverantworlichen, Herrn Dr. Vadim Ksenofontov, haben wir die Kopplung von optischen Kryostaten mit Mößbauer-Aufbauten diskutiert.
Bislang haben unerwünschte Vibrationen zu einer starken Linienverbreiterung geführt, so dass State-of-the-Art-Messungen nicht möglich waren. Jetzt hat die hervorragende Vibrationsisolierung der Cryostation C2 Mößbauer-Experimente in Mainz ermöglicht.
Die Temperatursteuerung in der Cryostation C2 ist sehr bequem zu bedienen und für ausgewählte Mößbauer-Experimente mit LabVIEW (National Instruments) in die eigenen Messprozeduren zu integrieren. Die zuverlässige Temperatursteuerung ermöglicht zudem ein präzises Anfahren der Phasenübergangstemperaturen, ohne den Sollwert zu über- bzw. unterschreiten.
Die Fenster haben Durchmesser von ca. 10 mm (Eingang) bzw. 20 mm (Ausgang) und bestehen aus einer für Gammastrahlung durchlässige Kaptonfolie. Die Cryostation arbeitet unter Vakuum ohne Austauschgas zur homogenen Thermalisierung. Dies stellt eine generelle Herausforderung an die Konzeption der Probenhalterung. Der an der Uni Mainz entwickelte Probenhalter ist selbst gebaut und beinhaltet einen effizienten Wärmeübertrag auf die Probe, so dass im gesamten Temperaturintervall eine ausgezeichnete Temperaturhomogenität der Probe gewährleistet ist.
Abb. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau. Alle wesentlichen Mößbauer-Komponenten inklusive der Cryostation-Probenkammer sind während der Messung mit Bleibauklötzen ummauert.
Abb. 2 zeigt die geöffnete Probenkammer.
Typische Kryostate für Mößbauer-Spektroskopie sind für Transmissionsexperimente ausgelegt und besitzen nur zwei optische Fenster. Es gibt jedoch, wie bei der optischen Spektroskopie auch, noch andere Versuchsaufbauten, die zum Beispiel in Reflexionsgeometrie arbeiten. Bei der sogenannten Conversion Electron Mößbauer Spectroscopy (CEMS) wird die Probe entweder mit einem Laser kontinuierlich angeregt oder die durch Gammastrahlung entstandenen Oberflächenelektronen mittels eines Channeltrons detektiert. All diese Versuchsaufbauten sind wegen des guten optischen Zugangs und der Größe der Probenkammer der Cryostation C2 ebenfalls möglich.
Dr. Ksenofontov erklärte sich sehr zufrieden mit der System-Performance und der vereinfachten Handhabung. Die Anschaffung habe sich in jedem Fall gelohnt, da die Cryostation C2, über die Einsparung an flüssigem Helium hinaus, deutliche Vorteile gegenüber anderen Lösungen habe. In seinen Augen ist die Cryostation C2 ein hochpräzises und flexibles (erweiterbares) Forschungsgerät.
Interessiert? Bitte kontaktieren Sie uns für weitere Informationen.
Ansprechpartner
+49 6157 80710-479 | |
+49 6157 807109479 | |
E-Mail schreiben |