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Mit der Doppler-Rückstoßmethode lässt sich die Lebensdauer sehr kurzlebige Kernzustände bestimmen. Dabei wird der durch ein schwereres Projektil gebildete Kern, dessen g-Übergänge man untersuchen möchte, nach einer Bestimmten Entfernung vom Target gestoppt. Da die Energie des im Flug emittierten g-Quants von dem nach dem Stoppen emittierten verschieden ist, gibt das Intensitätsverhältnis der Dopplerverschobenen zur nicht verschobenen Linie eine Information über die Lebensdauer des Zustands. Die Rückstoßgeschwindigkeit des emittierten Kerns ist aus der Reaktionskinematik bekannt, der Abstand zwischen Target und Stopper wird der zu messenden Lebensdauer angepasst. Für kürzere Lebensdauer wählt man kürzere Abstände. Die untere Messgrenze liegt bei Lebensdauern von 0,2 ps. Für noch kürzere Lebensdauer setzt man die Doppler-Shift Attenuation Method ein. Hier wird das Target direkt auf dem Stopper aufgebracht.
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7.b. Entstehung der Synchrotronstrahlung Vom Begriff her ist die Synchrotronstrahlung eine Spezialform der Bremsstrahlung. Jede beschleunigte oder abgebremste Ladung sendet elektromagnetische Strahlung aus. Doch die Geschwindigkeit der Ladungsträger nahe der Lichtgeschwindigkeit bewirken zum einen die Vorwärtsstreuung und zum anderen wirkt auch hier der Dopplereffekt. Er bewirkt, das die Frequenz der emittierten Strahlung vom Megaherzbereich, der sich aus der Umlauffrequenz der Elektronen im Beschleuniger ergibt, um den Faktor 106 bis 109 vergrößert wird. Wahrscheinlich im Jahr 1945 wurde Synchrontonstrahlung durch Blewett erstmalig beobachtet. Sie entsteht wenn geladene Teilchen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit auf gekrümmten Bahnen bewegen und wird tangential zur Bahn abgestrahlt. Das Spektrum dieser Elektromagnetischen Strahlung reicht von infraroten bis in den Röntgenbereich. Der Name wurde geprägt, da sie zuerst an Elektronen-Synchrotron-Beschleunigern beobachtet wurde. Ihre Anwendung beruht auf folgenden quantitativen Eigenschaften: 1.hohe Intensität 2.kontinuierliches Spektrum 3.hoher Polarisationsgrad 4.scharfe Bündelung (im mrad - Bereich) 5.die Impulsstruktur mit Impulsen von 0,2 ns bis 0,4 ns 6.exakte Berechenbarkeit von Intensität und Spektralverteilung aus Parametern der Quelle 7.Stabilität |
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War die Synchrotronstrahlung anfangs nur ein Abfallprodukt der für die Elementarteilchenforschung gebauten Anlagen (weshalb sie in diesem Kapitel behandelt wird), so werden heute aufgrund vielfältige Anwendungsmöglichkeiten Anlagen allein für die Gewinnung von Synchrotronstrahlung gebaut. Der erste Speicherring mit dem ausschließlichen Ziel der Synchrotronstalungsproduktion wurde 1982 eingeweiht. In der Medizin erlaubt Synchrotronstalung die Sichtbarmachung von Blutgefäßen ohne das Einspritzen von Kontrastmitteln. Des weiteren wird sie auch in der Mikroskopie und Spektroskopie eingesetzt, zum Entmischen von Gläsern, der Röntgenlithographie und der Genchirurgie, wobei die Synchrotronstalung als Strahlenskalpell" eingesetzt wird. |