Modern X-ray Physics Modern X-ray Physics www.anka.kit.edu

LAS - Laboratorium für Applikationen der
Synchrotronstrahlung
LAS - Laboratorium für Applikationen der
Synchrotronstrahlung
Modern X-ray Physics
Modern X-ray Physics
Das LAS bietet Master-Studierenden der
Studiengänge Physik und Materialwissenschaft
in den Vorlesungen und Übungen der Modern Xray Physics Reihe (bauen nicht aufeinander auf)
theoretische sowie experimentelle Grundlagen in
verschiedenen Röntgenstreumethoden.
Vorlesung im Masterstudium
Kontakt
ANKA - Synchrotronstrahlungsquelle
KIT Campus Nord
Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
D-76344 Eggenstein-Leopoldshafen
www.anka.kit.edu
Modern X-ray Physics I:
Characterisation of thin films and nanostructures
Modern X-ray Physics II:
Characterisation of structure and dynamics
LAS - Laboratorium für Applikationen der
Synchrotronstrahlung
KIT Campus Süd
Kaiserstr. 12
D-76131 Karlsruhe
www.las.physik.kit.edu
of solids
Modern X-ray Physics III:
Optical Coherence, Imaging, and Computed
Tomography
LAS
Herausgeber:
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - ANKA
© KIT 2015
More information
in Vorlesungsverzeichnis
and Modulhandbuch
Die Vorlesungen
bauen nicht aufeinander
auf!
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KIT – University of the State of Baden-Wuerttemberg and
National Research Center of the Helmholtz Association
AN
www.kit.edu
+
KA
IPS
Die Vorlesungen bauen nicht aufeinander auf!
Modern X-ray Physics I: Characterisation of thin films and nanostructures
Modern X-ray Physics III: Optical Coherence, Imaging, and Computed Tomography
ECTS
Dozent
Turnus
Kursnr.
Zentrale Fragestellungen der Vorlesung:
•
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•
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•
•
•
Was sind die charakteristischen Eigenschaften von Röntgenstrahlen im Vergleich zu anderen elementaren Sonden
(Neutronen, Elektronen, etc.)?
Wie interagieren Röntgenstrahlen mit Materie?
Was hat Röntgenoptik mit Lichtoptik gemeinsam und was
ist einzigartig an Röntgenoptik?
Wie verwenden wir diese Eigenschaften zum Untersuchen
von Struktur und Dynamik kondensierter Materie, Geräten
und Organismen in der Röntgendiagnostik und -analytik?
Warum und wie können Röntgenstrahlen genutzt werden um
mehrere Zentimeter dicke Probenvolumen, einlagige Atomschichten, Oberflächen oder eingebettete Schnittstellen
zu untersuchen?
Wie breiten sich kohärente Röntgenwellenfelder in homogenen und inhomogenen Medien aus?
Wie entwickeln sich Kohärenzeigenschaften während der
Ausbreitung im Vakuum?
Wie beschreiben wir Wellenfeldeigenschaften in Nah- und
Fernfeldern und wie können wir diese nutzen um Einzelproben zu charakterisieren?
Röntgenmethoden um Zellen, Gewebe, Organe abzubilden und in vivo Imaging
von Organismen
Characterisation of structure and dynamics of solids
ECTS
Dozent
2V+1Ü + Praktikum (am Anfang der Semesterferien), 8 ECTS
Prof. Dr. T. Baumbach, PD Dr. R. Hofmann
im SS (III) und WS (I)
I: 4028061 (V), 4028062 (Ü)
III: 4028131 (V), 4028134 (Ü)
Die Vorlesung bietet eine Einführung in Röntgenphysik und
Röntgentechniken einschließlich Scattering, Imaging und Spektroskopie. Diese ermöglichen die Charakterisierung von makroskopischen, mikroskopischen, nanoskopischen und atomaren
Struktureigenschaften von Systemen kondensierter Materie bis hin
zu lebenden Organismen.
Modern X-ray Physics II:
Turnus
Kursnr.
Wie können wir die Interaktions- und Ausbreitungseigenschaften
von Röntgenstrahlen nutzen, um z.B.,
•
2D und 3D Strukturen gemeinsam mit deren Entwicklung
abzubilden und dadurch räumliche Auflösungen von
Millimetern auf Nanometern zu reduzieren?
•
die atomare Struktur von Kristallen, Schnittstellen und
Membranen aufzulösen?
•
die Nanostruktur (z.B. Form, Größe, Spannung und Zusammensetzung) Dots, Drähten und Stäben zu rekonstruieren?
•
Gitterspannungen und atomare Verlagerungen in
Kristallen und epitaktischen Schichten bis zu tief
subatomaren Abständen zu messen?
2V+2Ü, 8 ECTS
Prof. Dr. T. Baumbach
Dr. S. Stankov
nur im WS
4028071 (V), 4028072 (Ü)
Diese Vorlesung schlägt eine Brücke zwischen Physik der
kondensierten Materie und Röntgenscatteringtechniken die an
modernen Synchrotronstrahlungseinrichtungen zugänglich sind.
Der Schwerpunkt der Vorlesung liegt vor allem auf Kernresonanz
Scatteringmethoden um Phänomene der Magnet-, Diffusionsund Gitterdynamik in Feststoffen zu untersuchen.
Auch der unterschiedlichen Anwendung der verschiedenen
Techniken auf dünnen Schichten, Oberflächen, Schnittstellen
und Nanostrukturen wird besondere Aufmerksamkeit geschenkt.
Was genau ist Röntgendiffraktometrie, kohärentes Diffraktionsimaging, Röntgenholographie und Röntgentopographie?
Wie liefert Computertomographie 3D Bilder und wie rekonstruiert
Cine-Tomographie raumzeitliche Daten?
Was kann durch Mikroskopie im harten Röntgenbereich entdeckt werden?
Welche modernen Röntgenquellen, Detektoren, und Optiken sind
verfügbar und wie genau funktionieren sie?
Welche einzigartigen Forschungsmöglichkeiten bieten moderne
Synchrotronstrahlungseinrichtungen?
Wie können wir mit Röntgenphysik und fortgeschrittener Röntgentechnologie beitragen
•
Festkörperphysik / Erforschung kondensierter Materie
•
Nanowissenschaften •
Biowissenschaften
•
Materialforschung
•
Kulturerbe?
Röntgenmethoden in situ und in operando Charakterisierung von Materialien und Geräten
Die Vorlesungen bauen nicht aufeinander auf!
Kernresonante Streuungsmethoden verfügbar an 3.Generation Synchrotronstrahlungsquellen: European Synchrotron Radiation Facility (Frankreich), Advance Light
Source (USA), Spring 8 (Japan) und PETRA III (Deutschland).*

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