Teaching

Dieses neuartige Experiment gibt eine detaillierte Einführung in die Funktionsweise von sehr komplexen Geräten in modernen Großforschungsanlagen. Es gibt genug Zeit, sich mit der genauen Wirkungsweise der vielen unterschiedlichen Komponenten zu beschäftigen. Ein Experiment wird aufgebaut und durchgeführt, sowie Daten aufgenommen, die ausgewertet und interpretiert werden. Die einzelnen Arbeitsschritte bis zur finalen Interpretation entsprechen ziemlich genau denen, die ein Forscher nach bewilligtem Messzeitantrag an einem Röntgenlaser unternehmen würde.

Röntgenabsorptionsspektroskopie, Röntgenemissionsspektroskopie und Röntgenstreuung kommen an Synchrotron und Freien Elektronen Lasern als Methoden zur Untersuchung von Oxidations- und Spinzuständen, sowie Symmetrie und struktureller Anordnung der Atome innerhalb des Moleküls zum Einsatz. In Kombination mit einem zusätzlichen Femtosekunden Pump Laserstrahl, der im Takt mit den Röntgenpulsen Lichtblitze im sichtbaren und ultravioletten Bereich zur Probenanregung liefert, gewähren diese Techniken Einblick in die zeitliche Veränderung dieser Größen während chemischer Reaktionen.
Im angebotenen Fortgeschrittenenpraktikumsversuch zu diesen Methoden am virtuellen Femtosecond X-Ray Experiments (FXE) Instrument des European XFEL liegt die Ausbildung des technischen Grundverständnisses der Methoden im Vordergrund. Im Rahmen dieses virtuellen F-Praktikums werden alle notwendigen Schritte am vollständig simulierten Instrument durchgeführt, um die Messbedingungen (Laser-Anregungswellenlänge, Intensität, Proben-Konzentration, Röntgenintensität, Röntgenfokus, und noch mehr) einzustellen und entsprechende Daten mit einer Signalqualität zu extrahieren, die unter anderem von den eingestellten Experimentierparametern abhängt.
Dieses Experiment ist noch in der Entwicklungsphase, und soll erstmals einen tiefen Einblick in die Funktionsweise und Durchführung von Experimenten an Großforschungsanlagen vermitteln. Interessierte Studenten sind willkommen, und haben des Weiteren die Möglichkeit, die weitere Optimierung dieses F-Praktikums mit uns zu gestalten.

Animation: XFEL

Dieses virtuelle Experiment wird erstellt in Kollaboration mit

Wir danken der Joachim Herz Stiftung für die Förderung dieses Projekts