Zusammenfassung

Als Detektor weicher Röntgenstrahlung im Wellenlängenbereich zwischen 2,2 nm und 4,4 nm wurde ein CCD konzipiert und experimentell charakterisiert. Zur Strahlungshärtung wurde der verwendete CCD (Thomson TH 7883) mit einer ca. 6 µm dicken Schicht eines pulverförmigen Röntgenleuchtstoffs (Gd₂O₂S:Tb) überzogen. Die nach dem Abtasttheorem prinzipiell erzielbare räumliche Auflösung des CCD (Pixelgröße: (23×23) µm²) von 46 µm wird durch den isotropen Konversionsprozeß nur geringfügig (20%) beeinträchtigt. Das Detektorsystem wurde am BESSY bei verschiedenen Photonenenergien kalibriert. Der beschichtete CCD ist empfindlicher als Röntgenfilm. Der Quantenertrag bei E_γ=500 eV beträgt 19,2±3,3 ehp/photon. Wegen des linearen Verhaltens über mehr als drei Größenordnungen und des über die Detektorfläche geringen räumlichen Rauschens (<4%) erscheint das Detektorsystem für quantitative Untersuchungen geeignet. Der Detektor wurde an Lochgitterspektrographen und Zonenplattenspektrometern eingesetzt. Das Konzept der Leuchtstoffbeschichtung ist auf andere Spektralbereiche übertragbar.

Diese Arbeit hat die Voraussetzungen für systematische Absolutmessungen an Röntgenquellen geschaffen. Insbesondere ermöglicht die Langzeitstabilität des Detektors Messungen mit einer ausreichenden Sicherheit, um Verbesserungsfaktoren beispielsweise der zeitintegrierten Brillanz deutlich kleiner als 2 signifikant nachzuweisen, was mit zuvor benutztem Röntgenfilm nicht möglich war. Vergleichende Messungen von laserproduzierten Plasmen und Pinchplasmen wurden ebenfalls durch die Verfügbarkeit des Detektors ermöglicht.

Danksagung

Herrn Prof. Dr.-Ing. G. Herziger gilt mein besonderer Dank für die Überlassung der Arbeit. Herrn Prof. Dr. rer. nat. Grosse danke ich für die Übernahme des Zweitgutachtens.

Herrn Dipl. phys. D. Rothweiler danke ich für die Betreuung, die Anregungen und die Organisation der gemeinsamen Experimente am BESSY. Den Herren Dr. W. Neff und Dr. R. Lebert danke ich für die Anregungen und das Interesse am Fortgang dieser Arbeit.

Den Mitgliedern der Physikalisch Technischen Bundesanstalt am BESSY, insbesondere den Herren Dr. M. Krumrey und Dr. F. Scholze, sowie dem Laborleiter Herrn Dr. Ulm gilt besonderer Dank für die Möglichkeit, Experimente an monochromatisierter Synchrotronstrahlung vornehmen zu können.

Der Forschungseinrichtung Röntgenphysik der Georg-August-Universität Göttingen, danke ich für die Herstellung und Überlassung eines Transmissionsgitters.

Für die Unterstützung bei der Durchführung der Experimente im ILT danke ich allen Mitgliedern der Plasmafokusgruppe, vor allem unserer Laborantin U. Strang.

Ohne Namensnennung danke ich allen anderen Beteiligten des ILT für ihren persönlichen Beitrag zur erfolgreichen Durchführung dieser Arbeit.

Nicht zuletzt möchte ich mich auch ganz herzlich bei Susanne Siemers für ihre Geduld in den letzten Monaten bedanken, sowie bei meinen Eltern, die mir ein von jeglichen finanziellen Nöten freies Studium ermöglicht haben.

Vorwort der online Version

Die vorliegende online Version der Diplomarbeit unterscheidet sich in wenigen Punkten von dem gedruckten Original. Das vorgeschriebene Seitenlayout für die gedruckte Version wurde nicht übernommen. Die Nummerierung der mathematischen Formeln wurde entfernt; stattdessen sind Hyperlinks hinzugekommen, auch im Inhaltsverzeichnis und bei einigen Querverweisen.

Die Rechtschreibung entspricht noch den vor 1997 gültigen Regeln, wobei auf die Ersetzung von “ph” durch “f” verzichtet wurde. Es finden sich neben dem üblichen “Photon” also auch noch “Photos” und “Graphen”.

Weinheim, April 1998