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Nordseekammer und STADIVARI Diffraktometer

Einsatzgebiete

Die Nordseekammer ist eine für Synchrotronforschung konzipierte Probenkammer, für die in situ Charakterisierung der kristallinen Struktur von Materialien bei verschiedenen Temperaturen und/oder elektrischem Feld. Mittels der speziell für Röntgenbeugungsmethoden ausgelegten Kammer, kann die direkte strukturelle Antwort des zu untersuchenden Materials, wie Einkristalle, dünne Schichten oder Schichtsysteme für Energiespeicher, unter äußeren Größen untersucht werden. Die Nordseekammer liefert stabile und exakt einstellbare Probenumgebungen, was besonders für die Bestimmung von strukturellen Änderungen bei Phasenübergängen wichtig ist.

Um Messzeiten an Synchrotronforschungseinrichtungen besser vorzubereiten oder einfachere Fragestellung direkt zu beantworten, wurde in Zusammenarbeit mit der Firma STOE & Cie GmbH ein Sonderaufbau des STOE STADIVARI Diffraktometer entwickelt, welches für die Größe und Anforderungen der Nordseekammer eigens gebaut wurde. Das Diffraktometer zeichnet sich besonders durch das Heavy Load Goniometer aus, welches Probenkammern mit einem Gewicht von bis zu 10 kg halten und positionieren kann. Dies macht den Sonderaufbau auch für Probenkammer zu anderen wissenschaftlichen Fragestellungen interessant.  Neben Messzeitvorbereitung in Form von Test des experimentellen Aufbaus, der Proben und der Geräteansteuerung, können an dem Gerät auch Strukturlösungen an Einkristallen und Strukturverfeinerungen an polykrsitallinen Schichtsystem und dünnen Schichten durchgeführt werden. 

Gerätespezifikationen

Nordseekammer:

  • Probenkammer für in situ Charakterisierung
  • Konzipiert für Beamline P23 und P24 an PETRA III, DESY
  • Röntgendurchlässige Dome, verschiedene Materialien
  • Evakuierbar bis 10-6 mbar
  • Temperaturbereich: 100 K bis 1250 K, Kühlung mit Flüssigstickstoff
  • Fernsteuerbare xyz-Stage für Probernadel zur elektrischen Kontaktierung
  • Elektrische Charakterisierung, anwendbare Ströme im Bereich von 1 pA und 1 A sowie Spannungen zwischen 1V und 10kV, Hochspannungsfester Aufbau vorhanden

Diffraktometer:

  • Gerätetyp: STOE STADIVARI
  • Röntgenstrahler: Mikrofokus-Röntgenquelle Primux 50 von Anton Paar und AXO Dresden, Silber-Strahlung, maximal Leistung 50 W, Brennfleck 50 µm
  • Goniometer: Heavy Load Goniometer für bis zu 10 kg, Sonderaufbau von HUBER Diffraktionstechnik, Translation- und Rotationsbewegung
  • Probenaufnahme: Halterung für Nordseekammer und Standardgoniometerköpfe von STOE
  • Detektor: Dectris Eiger2 R CdTe 500K

Kontakt

Prof. Dr. Dirk C. Meyer
Verbindungshalbleiter und Festkörperspektroskopie
Institut für Experimentelle Physik
TU Bergakademie Freiberg

Prof. Dr. Matthias Zschornak
Professur Technische Physik
HTW Dresden

Geräteverantwortliche: Tina Weigel
tina [dot] weigel [at] physik [dot] tu-freiberg [dot] de